Site Loader

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

Π‘Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒΠΈ β€” Abitu.net

Как ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π»ΠΎΡΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, для поддСрТания постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅, Ρ‚. Π΅. двиТСния элСктронов с постоянной ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠ΅ дСйствиС сил элСктричСского поля Π½Π° носитСли заряда. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктроны Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… двиТутся «с Ρ‚Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌΒ», ΠΈΠ½Π°Ρ‡Π΅ говоря, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ элСктричСским сопротивлСниСм.

Если состояниС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° остаётся Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ (Π½Π΅ измСняСтся Π΅Π³ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΈ Ρ‚. Π΄.), Ρ‚ΠΎ для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° сущСствуСт однозначная Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСниСм `U` Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈ силой `I` Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Π½Ρ‘ΠΌ `I=f(U)`. Она называСтся Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ характСристикой Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°.

Для ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² эта Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ особСнно проста – линСйная: сила Ρ‚ΠΎΠΊΠ° прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ, Ρ‚. Π΅.

 `I=1/RU`,                                                 (8)

Π³Π΄Π΅ `R` – элСктричСскоС сопротивлСниС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° (постоянная ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°).

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ носит Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Ома. НСмСцкий Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊ Π“. Ом Π² 1827 Π³. Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ сСрии экспСримСнтов установил, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ³ΠΎ класса ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² сила `I` элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ `U` Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°.

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ `R` ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° зависит ΠΎΡ‚ Ρ€ΠΎΠ΄Π° вСщСства ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ состояния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°.

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ сопротивлСния Π² БИ являСтся ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ом (Ом). Π—Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ом принимаСтся сопротивлСниС Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ напряТСнии ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ Ρ‚Π΅Ρ‡Ρ‘Ρ‚ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ силой ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€: `1`Ом`=1`Π’`//1`A.

Π’Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΈΠ· Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Ома (8) ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

 `R=U/I`                                                 (9)

ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ

ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅.

Π“. Ом установил, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²  $$ R$$ Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ $$ U.$$ 

Π’ тСхничСских прилоТСниях для описания процСссов Π² элСктричСских цСпях часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ понятиС  Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ характСристики. Для ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Ома (8), Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΎΠΌ зависимости силы `I` Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΎΡ‚ напряТСния `U` Π½Π° Π½Ρ‘ΠΌ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ прямая линия, проходящая Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΎ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚ (см. рис. 1). ΠŸΡ€ΠΈ этом говорят, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΡƒΡŽ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½ΡƒΡŽ характСристику.

Π’ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ врСмя для ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², элСктронных Π»Π°ΠΌΠΏ, Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², транзисторов Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ `I=f(U)` носит слоТный Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€, ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ элСмСнты Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ (ΠΈΠ»ΠΈ

нСомичСскими). Для Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… элСмСнтов Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° `R`, вычислСнная ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ `R=U/I`, зависит ΠΎΡ‚ `U`. Π’ частности, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΈ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ характСристики Π»Π°ΠΌΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠΈ накаливания с Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ„Ρ€Π°ΠΌΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π½ΠΈΡ‚ΡŒΡŽ ΠΌΡ‹ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄, схСматичСски ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π° рис. 2. Π˜ΡΠΊΡ€ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ характСристики связано с Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²ΠΎΠΌ Π½ΠΈΡ‚ΠΈ ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сопротивлСния Π½ΠΈΡ‚ΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°Π»Π° с ростом Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. Π’ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… устройствах, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ Π΄ΠΈΠΎΠ΄, сопротивлСниС зависит ΠΎΡ‚ направлСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

ΠžΠ±ΡΡƒΠ΄ΠΈΠΌ вопрос ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅. Π‘ ΡƒΡ‡Ρ‘Ρ‚ΠΎΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Ома (8) Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° (7) для мощности тСпловыдСлСния ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄:

`P=U*I=U^2/R=I^2R`.2*R*t`.                               (11)

Π‘ΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ (10), (11) ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ матСматичСским Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π°, ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π² XIX Π²Π΅ΠΊΠ΅ практичСски ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΈ нСзависимо английским Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠΌ Π”. Π”ΠΆΠΎΡƒΠ»Π΅ΠΌ ΠΈ русским Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠΌ Π­.Π₯. Π›Π΅Π½Ρ†Π΅ΠΌ.

ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ являСтся прямым слСдствиСм Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° сохранСния энСргии Π² ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ двиТСнию элСктричСских зарядов ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм сил элСктричСского поля.

ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎ-ΡΠΊΡ€Π°Π½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» Мю-ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π» (ΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ°Π»Π»ΠΎΠΉ) β€” Π’Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈ ΠΊΡ€ΠΈΠΎΠ³Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅. Масла, смазки, Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ. Π₯Π»Π°Π΄Π°Π³Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ β€” ΠŸΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ

Mu-Metal (Мю-ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π», ΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ°Π»Π»ΠΎΠΉ) – это «мягкий» Ρ„Π΅Ρ€Ρ€ΠΎΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» (магнитомягкий ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π», ΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ°Π»Π»ΠΎΠΉ), Π½Π΅ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ макроскопичСскиС Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠ΅ поля послС снятия внСшнСго ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ сплавов ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой ΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ°Π»Π»ΠΎΠΈ, содСрТащиС ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 80% никСля (Ni), 20% ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π° (Fe) ΠΈ нСбольшиС количСства ΠΌΠΎΠ»ΠΈΠ±Π΄Π΅Π½Π° (Мo). ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎ-ΡΠΊΡ€Π°Π½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» с высокой ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Мю-ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π» β€” это Π½Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ 80% никСль-ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·ΠΎ-ΠΌΠΎΠ»ΠΈΠ±Π΄Π΅Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ сплав (ΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ°Π»Π»ΠΎΠΉ) с ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высокой Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ максимальной ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ с ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌΠΈ потСрями Π½Π° гистСрСзис.

 

ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ экранированиС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ пСрСнаправлСния распространСния Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· стСнки самого экрана, минуя Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΡŽΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ экранируСмой области ΠΈΠ»ΠΈ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· мю-ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°.

Π€Π΅Ρ€Ρ€ΠΎΠΌΠ°Π³Π½Π΅Ρ‚ΠΈΠ·ΠΌ Π² пСрмаллоях (мю-ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π») Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅. Π€Π΅Ρ€Ρ€ΠΎΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ элСмСнты ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ наимСньшСС энСргСтичСскоС состояниС элСктронных ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π²Π½ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ e-spins спины элСктронов ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ придавая Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ собствСнный ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚. Π‘Π°ΠΌΠΎΠ΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ΅ микроскопичСскоС энСргСтичСскоС состояниС совокупности Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² с этими ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ выравниваСтся для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ произвСсти ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ энСргии, наимСньшСС макроскопичСскоС энСргСтичСскоС состояниС Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ дСлились Π½Π° области ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 1000 Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Π² ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΈΠΊΠ΅, ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ магнитная ориСнтация этих областСй Π±Ρ‹Π»Π° случайной.

Под дСйствиСм внСшнСго ΠΏΡ€ΠΈΠ»Π°Π³Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ магнСтичСски ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΎ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ стСпСни ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ собствСнноС ΠΏΠΎΠ»Π΅. ΠŸΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, Π½ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ являСтся суммой (ΠΈΠ»ΠΈ супСрпозициСй) ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля. Π˜Π½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π²Π½ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΉ полярности с основным ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ (Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ Π΄Π²Π° ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… бруска Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ сСвСр ΠΊ ΡŽΠ³Ρƒ ΠΈ юг ΠΊ сСвСру), Π° супСрпозиция Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΌΡƒ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ полю, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡΠΊΡ€Π°Π½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ.

 

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅

Компания Π­Π»Π΅ΠΊΠ’Ρ€Π΅ΠΉΠ΄-М ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ услуги Π² конструировании ΠΈ производствС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΡΠΊΡ€Π°Π½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ с высокой ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ для Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… частот ΠΈ статичСских ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… экранов для использования Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… отраслях: Π°Π²ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ-космичСская, воСнная ΠΈ радиоэлСктронная ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, нСфтСгазовая ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΡΠ»ΡŒ, энСргСтика, высокотСхнологичноС производство, ΠΌΠ΅Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠ½Π°, микроскопия, ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Ρ‹, GPS связь, Π½Π°ΡƒΠΊΠ°, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ области.

Вакуумная ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΈΠ· ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎ-ΡΠΊΡ€Π°Π½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° Мю-ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π» (ΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ°Π»Π»ΠΎΠΉ)

Бвязь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктростатичСского поля.

Для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π΄Π²Π° эквивалСнтных выраТСния.

Π—Π½Π°ΠΊ Β« β€” Β» Π²ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ связан с Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сил поля Π½Π°Π΄ зарядом Ρ€Π°Π²Π½Π° ΡƒΠ±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии заряда.

Π‘Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ» ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ связи ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ поля ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ напряТСнности элСктростатичСского поля .

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°

; ; .

Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ , подставляя выраТСния для ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° , ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

Π’Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² скобках Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ½ΠΎΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ , ΠΎΠΊΠΎΠ½Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ:

ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля Ρ€Π°Π²Π½Π° Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, взятому со Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌ минус.

5. РаспрСдСлСниС свободных зарядов Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅. Π’ заряТСнном ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ€ΡΠ΄Ρ‹Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ повСрхности вслСдствиС кулоновского отталкивания. ΠžΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ стрСмятся Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ дальшС Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°.

Как ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚, распрСдСлСниС зарядов ΠΏΠΎ повСрхности ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΈ сущСствСнно зависит ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π΅Π³ΠΎ повСрхности. ΠŸΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ зарядов Π½Π΅Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠ° Ρ‚Π°ΠΌ, Π³Π΄Π΅ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΈΠ·Π½Π° Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π° ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°. Для случая элСктростатики Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ ( ), ΠΈΠ½Π°Ρ‡Π΅ заряды Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π»ΠΈΡΡŒ Π±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм сколь ΡƒΠ³ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ поля, Π° это ΡƒΠΆΠ΅ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ постоянным. ( ). Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π² случаС равновСсия зарядов ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΡΠΊΠ²ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ.На повСрхности ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° пСрпСндикулярно (ΠΈΠ½Π°Ρ‡Π΅ вдоль повСрхности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ).

Π’Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π² нСпосрСдствСнной близости ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° ΠΏΠΎ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΠΈ ΠΊ повСрхности , Π° Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ .



ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ повСрхности ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° повСрхностной плотности заряда .

Π’Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΡƒΠΊΠ»Ρ‹Ρ… частСй Ρ‚Π΅Π» ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ большим, Ρ‡Ρ‚ΠΎ происходит ионизация ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ атмосфСрного Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π° ΠΈ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ разряд.

ЭлСктростатичСская Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π°.

ΠŸΡ€ΠΈ внСсСнии нСзаряТСнного ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π² элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ происходит Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов, свободныС заряды ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сторонС ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов, Π° Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ – ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов (рис. 19.2).

Π­Ρ‚ΠΎ явлСниС называСтся элСктростатичСской ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ, Π° заряды – ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ зарядами. ΠŸΡ€ΠΈ равновСсном состоянии ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π›ΠΈΠ½ΠΈΠΈ напряТСнности Π²Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° пСрпСндикулярны ΠΊ Π΅Π³ΠΎ повСрхности. ΠΠ΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, внСсСнный Π² элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ напряТСнности – ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ Π·Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядах. Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π΅ отсутствуСт.
Рис. 19.2

6. Π₯арактСристики элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ условия Π΅Π³ΠΎ сущСствования.

ΠšΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ характСристикой элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° слуТит

сила Ρ‚ΠΎΠΊΠ° – Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° заряда, пСрСносимого Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Если Π·Π° врСмя Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ пСрСносится заряд , Ρ‚ΠΎ сила Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π½Π°:

 

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ° являСтся Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ (А). Π—Π° Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° принимаСтся Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ двиТСния ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов. Π‘Π²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ заряды, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² срСдС, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ носитСлями Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

 

ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ, обусловлСнный Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ свободных зарядов Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹, называСтся

Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ проводимости.

Π‘Π²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ заряды Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ столкновСния с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π—Π° врСмя «свободного ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π΅Π³Π°Β» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя столкновСниями заряд Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ вдоль внСшнСго элСктричСского поля:

Из Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΠΈΠ·Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ условиями сущСствования Ρ‚ΠΎΠΊΠ° являСтся:

Π°) НаличиС свободных зарядов;

Π±) НаличиС элСктричСского поля Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов.

ЭлСктродвиТущая сила, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, равная ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ сторонних сил ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π½Π΅ΡΠ΅Π½ΠΈΡŽ заряда ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ этого заряда называСтся элСктродвиТущСй силой (Π­Π”Π‘)

.

Π­Π”Π‘ измСряСтся Π² Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°Ρ… Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π», Ρ‚.Π΅. Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… (Π’).

Π­Π”Π‘, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° ΠΊΠ°ΠΊ циркуляция Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности сторонних сил.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ сторонних сил Π½Π° заряд Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ силы элСктростатичСского поля . Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π° заряд, Ρ€Π°Π²Π½Π°:

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, числСнно равная ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ элСктростатичСских ΠΈ сторонних сил ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ заряда ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ этого заряда называСтся ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ напряТСния ΠΈΠ»ΠΈ просто

напряТСниСм Π½Π° Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ участкС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ .

 

 

Π­Ρ‚ΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома для Π½Π΅ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ участка Ρ†Π΅ΠΏΠΈ (с Π­Π”Π‘).

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома.

Π‘Ρ€Π΅Π΄Π½ΠΈΠΉ ΠΏΡƒΡ‚ΡŒ, ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ свободно двиТущимися элСктронами ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ столкновСниями с ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ называСтся срСднСй Π΄Π»ΠΈΠ½Π½ΠΎΠΉ свободного ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π΅Π³Π° . Π‘Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅Π΅ врСмя ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя столкновСниями (опрСдСляСтся ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ хаотичСского двиТСния).

 

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ ( β€” ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ). Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома Π² локальной Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ (ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ относятся ΠΊ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ сСчСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°).

 

 

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ДТоуля – Π›Π΅Π½Ρ†Π°.

Зная, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ДТоуля – Π›Π΅Π½Ρ†Π° Π² локальной Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅:

ВСпловая ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ объСма ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρƒ напряТСнности поля.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ ΠΎΡ‚ ΠΈ ΠΊ ΠΈ : ( , ), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ , ΠΈΠ»ΠΈ

 

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ДТоуля – Π›Π΅Π½Ρ†Π°. (ОбъСмная ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ мощности Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ плотности Ρ‚ΠΎΠΊΠ°).

7. Плазма Π² зависимости ΠΎΡ‚ способа создания ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ частицы ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ постоянной Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΌΠ°Π½Π° Π½Π° Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ . Если

ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ° считаСтся Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΡ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ. (ΠŸΡ€ΠΈ этом Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ К!). Π’ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Π°Π·Π°.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ‹: Π³Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π°Ρ… ΠΈ источниках связи. ΠŸΠ»Π°Π·ΠΌΠΎΡ…ΠΈΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… процСсса ΠΈ очисткС Π³Π°Π·ΠΎΠ² ΠΎΡ‚ примСсСй, для ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ повСрхностСй ΠΈ Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΡƒΡ€Π³ΠΈΠΈ.

ΠŸΡ€ΠΈ

ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ° считаСтся высокотСмпСратурной. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ΅ΠΉ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Π°Π·Π° практичСски Π½Π΅Ρ‚. Плазма состоит ΠΈΠ· элСктронов ΠΈ ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ².

8.ΠŸΠΎΠ½ΡΡ‚ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля. ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ – силовоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, основным свойством ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ, являСтся дСйствиС Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ с Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ двиТущиСся заряды

Π² этом ΠΏΠΎΠ»Π΅.


Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ классичСской элСктродинамики (уравнСния МаксвСлла)

ВсякоС Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ поля Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΊΠΎΒ­Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² ΠŸΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅, Богласно ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ супСр­позиции, сумма Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π›ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ уравнС­ния ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ свойством, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сумма Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ урав­нСния Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ являСтся Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, уравнСния элСктромагнитного поля Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Β­Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ уравнСниями.

БистСма ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… элСктромагнитноС ΠΏΠΎΠ»Π΅, называСтся уравнСниями МаксвСлла. Они ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ основными уравнСниями классичСской элСктродинамики УравнСния Макс­вСлла ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π² любой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ пространства ΠΈ Π² любой ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ силовыС характСристики, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ элСктромагнит­ноС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ( , ) с характСристиками источников поля β€” Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ плотности элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ объСмной ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСкт­ричСского заряда ρ. УравнСния МаксвСлла Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ понятиями ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ циркуляции Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° (М 5.3).

ΠŸΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ опрСдСляСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ пороТда­Стся элСктричСскими зарядами; это ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ устанавливаСт связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ объСмной ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ заря­да ρ ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ .

 

 
 

 

 

Рис. 2.2.

 

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Π² пространствС Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° нСкоторая ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ объСмом V, ограничСнная Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Β­Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ S, Π° Π² этом объСмС ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ распрСдСлСн заряд q, Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ объСмная ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ заряда ρ (рис. 2.2). Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Β­Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ . ΠŸΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅, носящСС Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡ‹ Гаусса, опрСдСляСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности элСктричСского поля, создаваСмого Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ зарядом q, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ S ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ заряду, находящСмуся Π² объСмС V:

. (2.5)

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ Ξ΅0β€” постоянный коэффициСнт, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ элСктричСской постоянной.

Π‘ΠΈΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля, созданного зарядами, Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ ΠΎΠΊΠ°Π½Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° зарядах ΠΈΠ»ΠΈ уходят Π² Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ опрСдСляСт Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ источник элСктричСс­кого поля β€” ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ΡΡ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π­Ρ‚ΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ являСтся ΠΎΠ±ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΒ­Ρ†ΠΈΠΈ ЀарадСя.

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Π² пространствС Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ L, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ S. ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ сущСствуСт ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ , ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ S Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΈ измСняСтся Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ опрСдСляСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ этом Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, циркуляция Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ L ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ско­рости измСнСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ S:

. (2.6)

Π§Π΅ΠΌ быстрСС измСняСтся ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ρ‚Π΅ΠΌ сильнСС Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΒ­ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ этом (ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅) элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π˜Π½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΒ­Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ носит Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€. Π—Π½Π°ΠΊ β€œΠΌΠΈΠ½ΡƒΡβ€ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΏΡ€Π°Β­Π²ΠΎΠΉ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ уравнСния (2.6) ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Ρƒ Π›Π΅Π½Ρ†Π°.

Π’Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ опрСдСляСт Ρ„Π°ΠΊΡ‚ отсутствия Π² ΠŸΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅ ΠΌΠ°Π³Β­Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… зарядов (ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ… элСктричСским) ΠΊΠ°ΠΊ источников ΠΌΠ°Π³Β­Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля; ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Β­Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ S Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ:

. (2.7)

ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ всСгда носит Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€; ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ силовыС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ всСгда Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹.

Π§Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ опрСдСляСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ источником ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ двиТущиСся элСктричСскиС заряды (Ρ‚. Π΅. элСктри­чСский Ρ‚ΠΎΠΊ) ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ΡΡ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅:

. (2.8)

Циркуляция Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ L, мыслСнно ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ Π² элСктромагнитном ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС Π΄Π²ΡƒΡ… слагаСмых: ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ плотности элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ сквозь ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€, Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ β€” ΠΏΡ€ΠΎΒ­ΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ скорости измСнСния ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° элСктричСского поля Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ S, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΌ L.

Из (2.6) ΠΈ (2.8) слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ поля нСльзя Π² ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ нСзависимо. Они ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΒ­ΡŽΡ‚ Π½Π΅Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π²Π½ΡƒΡŽ ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” элСктромагнитноС ΠΏΠΎΠ»Π΅. К этому вопросу ΠΌΡ‹ вСрнСмся ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ

(Π³Π». 3).

РассмотрСнныС уравнСния (2.5) β€” (2.8) Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Β­ΠΌΠΈ. Π˜Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ с использованиСм Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… характСристик (МП 5.2) Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ систСмы Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ:

; (2.5β€²)

; (2.6β€²)

; (2.7β€²)

. (2.8β€²)

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ осущСствляСтся с ΠΏΠΎΒ­ΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌ Гаусса ΠΈ Бтокса (МП 5.4). ПокаТСм для ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ уравнСниями (2.5) ΠΈ (2.5β€²). На основании Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡ‹ Гаусса лСвая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ уравнСния (2.5) прСобразуСтся ΠΊ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Ρƒ ΠΏΠΎ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΡƒ ЗамСняя Π»Π΅Π²ΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ уравнСния (2.5) этим ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

Π‘ использованиСм Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… характСристик ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΡΡ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния элСктричСского заряда. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ заряд элСктричСски ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ систСмы сохраняСтся, Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ заряда Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ объСмС Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ силС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ этот объСм, Ρ‚. Π΅.

Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΠΌ ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΡƒ Гаусса:

Π³Π΄Π΅ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ вСдСтся ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΆΠ΅ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΡƒ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΒ­Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ,

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ называСтся ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ нСпрСрывности.

Π§Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ рассмотрСнных уравнСния поля Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΈ Π΄ΠΈΡ„Β­Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ… ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Π΅Π΄ΠΈΠ½ΡƒΡŽ систСму ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ МаксвСлла для элСктромагнитного поля Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅. Она ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ опрСдСляСт элСктромагнитноС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ссли извСстны располоТСниС ΠΈ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСских зарядов. Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ МаксвСлла вмСстС с Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ для силы Π›ΠΎΡ€Π΅Π½Ρ†Π° (2.3) ΠΏΡ€Π΅Π΄Β­ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ элСктромагнСтизма. ВсС ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΒ­Π½ΠΎΠ΅ содСрТаниС элСктродинамики ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈ слСд­ствия, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ матСматичСских ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΉ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ МаксвСлла-Π›ΠΎΡ€Π΅Π½Ρ†Π° для ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… систСм ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ, зарядов ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ².

НапримСр, ΠΈΠ· ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ (2.5β€²) ΠΈ (2.8β€²) слСдуСт Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранС­ния элСктричСского заряда Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ (2.9). ΠŸΡ€ΠΎΠ΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π² ΠΎΠ±Π΅ части уравнСния (2.5β€²) ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

ОбС части уравнСния (2.8β€²) ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠΈΠΌ Π½Π° ΠΈ возьмСм Π΄ΠΈΠ²Π΅Ρ€Π³Π΅Π½Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ части:

ДивСргСнция ΠΎΡ‚ Ρ€ΠΎΡ‚ΠΎΡ€Π° любого Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π’ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части (2.10) помСняСм мСстами ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ диффС­рСнцирования ΠΈ Π΄ΠΈΠ²Π΅Ρ€Π³Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΈ:

ЗамСняя Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ‡Π»Π΅Π½ этого уравнСния Π½Π° ΠΎΠΊΠΎΠ½Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ уравнСния МаксвСлла (2.6) Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ ЀарадСя. Π˜Π½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» Π² ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ части уравнСния ΠΏΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ , Π° циркуляция Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ L (лСвая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ уравнСния) называСтся элСктродвиТущСй силой (э.Π΄.с.). Если Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ э.Π΄.с., наводимая ΠΏΡ€ΠΈ измСнСниях ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Ρ€Π°Π²Π½Π° взятой со Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌ β€œΠΌΠΈΠ½ΡƒΡβ€ скорости измСнСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π½Π°Ρ‚ΡΠ½ΡƒΡ‚ΡƒΡŽ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ:

Π‘Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ элСктричСскиС ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ доля ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚, Ссли располоТСниС зарядов Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈ элСктричСс­киС Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ постоянны. Π’ этом случаС , ΠΈ систСма ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ МаксвСлла распадаСтся Π½Π° Π΄Π²Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ нСзависимых ΡƒΡ€Π°Π²Β­Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ:

ΠŸΠ΅Ρ€Π²Π°Ρ ΠΏΠ°Ρ€Π° ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ описываСт элСктростатичСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ (ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… зарядов), Π° вторая β€” магнитостатичСскоС (ΠΏΠΎΒ­Π»Π΅ постоянных Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²). Из ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктростати­чСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅, Π° магнитостатичСскоС β€” Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΅.

Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎΠΉ характСристикой элСктростатичСского поля являСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π», Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ заряда, находящСгося Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅. ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ заряд ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ элСктростатичСского поля. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ Ο† называСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΒ­ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии U этого заряда ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ заряда:

На заряд дСйствуСт со стороны поля сила, стрСмящаяся ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ: . Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны, . ΠŸΡ€ΠΈΡ€Π°Π²Π½ΠΈΠ²Π°Ρ ΠΏΡ€Π°Π²Ρ‹Π΅ части Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ для , ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° (2.14) описываСт связь напряТСнности ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° для элСктростатичСского поля.

Π‘ΠΈΠ»Π° , пСрСмСщая заряд q, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ. ΠŸΡ€ΠΈ элСмСн­тарном ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Ρ€Π°Π²Π½Π°.

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сил поля Π½Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ участкС Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ L опрСдС­ляСтся ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΠΎΠΌ

Из свойств ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Π° (МП 3.2) слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π» ΠΎΡ‚ Π³paΠ΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Π½Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ участкС Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ 1-2 Ρ€Π°Π²Π΅Π½ разности Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°Ρ… участка, Ρ‚. Π΅.

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ , радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π° участка Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΒ­Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ (рис. 2.3). Π’ΠΎΠ³Π΄Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° А12 Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ заряда Π½Π° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²

 
 

 

Рис. 2.3.

 

Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ Π²ΠΈΠ΄Π° Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, Π° опрСдС­ляСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π° послСднСй. Π‘ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Β­Π½ΠΈΠ΅ΠΌ (2.15) связана ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ Π² Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ элСмСнтарных частиц внСсистСмная Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° энСргии β€” ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ (эВ). 1 эВ β€” энСргия, приобрСтаСмая ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ элС­мСнтарным зарядом (Π΅) ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΈΠΌ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Β­Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² 1 Π’. Из (2.15) нСпосрСдствСнно слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сил ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ поля ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ заряда ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π² этом случаС .

ВСрнСмся ΠΊ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ элСмСнтарной Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ . Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ , Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΈ циркуляция Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΠΎ этому ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ (МП 5.3)

Π’Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (2.16) Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ ΠΈ достаточноС условиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ поля. Π’ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктростатичСс­кому магнитостатичСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ являСтся Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹ΠΌ ΠΈ характСри­зуСтся Π½Π΅ скалярным, Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ.

Рассмотрим Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ ΠΈΠ· ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ МаксвСлла Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² элСктромагнСтизма, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… эмпиричСски.

ПолС Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ опрСдСляСт силу взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΒ­Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅.

ΠžΠΊΡ€ΡƒΠΆΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд q1, Π½Π°ΠΏΒ­Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ, сфСрой радиуса r (рис. 2.4).

 

Рис. 2.4.

 

Π›ΠΈΠ½ΠΈΠΈ напряТСнности (силовыС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ) поля, создаваСмого этим зарядом, Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹, ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ симмСтриСй. На повСрхности сфСры Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ .

Π’ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ β€˜ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ МаксвСлла (2.5) β€”Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠΎΠΉ Гаусса

ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях прСобразуСтся ΠΊ простому Π²ΠΈΠ΄Ρƒ

ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π°

НаправлСниС Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ сфСры совпадаСт с Π½Π°ΠΏΒ­Ρ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ радиуса Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° , Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Π°Ρ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° опрСдСляСт Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСс­кого поля Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ…, ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ‚ Π½Π΅Π³ΠΎ Π½Π° расстояниС r. ΠŸΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΠΌ Π² Π»ΡŽΠ±ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ Π½Π° повСрхности сфСры Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд q2, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ. По ΠΎΠΏΡ€Π΅Β­Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ напряТСнности, Π½Π° Π½Π΅Π³ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ сила притяТСния β€” кулоновская сила.

Если Π² Π½Π°ΡˆΠΈΡ… рассуТдСниях заряды ΠΏΠΎΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ мСстами, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° заряд q1 со стороны q2, дСйствуСт сила . Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, силовоС взаимодСйствиС зарядов подчиняСтся Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ΠΌΡƒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°. Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° Гаусса сущСствСнно ΠΎΠ±Π»Π΅Π³Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ расчСт ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ Π² случаях симмСтричных систСм зарядов.

ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π½ΠΎΠ»Π΅ прямого Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Из Ρ‡Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ уравнСния МаксвСлла (2.8) слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ пороТдаСтся, Π² част­ности, элСктричСским Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ поля Π² простом Π‘Π»ΡƒΡ‡Π°Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ прямого Ρ‚ΠΎΠΊΠ° β€” Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² бСсконСчно Π΄Π»ΠΈΠ½Π½ΠΎΠΌ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅. Π›ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΌΠ°Π³Β­Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π² силу осСвой симмСтрии Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ концСн­тричСскими окруТностями, располо­ТСнными Π² плоскостях, пСрпСндику­лярных ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ. Одна ΠΈΠ· Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… плоскостСй ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° Π½Π° рис. 2.5.

 

 

Рис. 2.5.

 

НаправлСниС силовых Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ свя­зано с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎΠΌ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΡŽ Π²ΠΈΠ½Ρ‚Π°. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ отсутствуСт, Ρ‚ΠΎΡ‰Π° ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ (2.8) упростится:

Π’Ρ‹Π±Π΅Ρ€Π΅ΠΌ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΈΠ· силовых Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ радиуса r. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° Π² Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ (2.18)

ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π°

Π­Ρ‚Π° Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° опрСдСляСт ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля, создаваСмого Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ I Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ…, отстоящих ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π° расстояниС r.

 

 


Π£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Π΅:

Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля, ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ВМБ, ΠΎΡ‚ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ для M1 ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… областСй ΠΌΠΎΠ·Π³Π° | Π–ΡƒΡ€Π½Π°Π» Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠΈΠ½ΠΆΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ Ρ€Π΅Π°Π±ΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ

ΠœΠΎΡ‚ΠΎΡ€Π½Π°Ρ ΠΊΠΎΡ€Π°

ИзмСнСниС ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля для M1, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ ΠΈ количСствСнно ΠΎΡ†Π΅Π½Π΅Π½ΠΎ. Π₯отя самоС сильноС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΎ Π½Π° Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ для всСх ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ зависимости Π² напряТСнности поля Π² этом ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ мСстС Π½Π΅ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ (рис. 3, Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ ряд, Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Ρ‡Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ).ЭлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π° Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Π΅ ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ Π² основном ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ повСрхности ΠΊΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ Π½ΠΈΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ пСрпСндикулярно. Богласно C 3 -модСль , элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ пСрпСндикулярным ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π² ΠΊΠΎΡ€ΠΊΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (ΠΎΡ€Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎ ΠΊ Π½ΠΈΠΆΠ΅Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π°ΠΌ [31]).

Π’ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Π΅ сила пСрпСндикулярного ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π° сильно зависит ΠΎΡ‚ вращСния ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ (Рисунок 3, Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΉ ряд ΠΈ Рисунок 4B).Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСднСй напряТСнности поля ΠΎΡ‚ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π² Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Π΅ Π½Π΅Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠ° (рис. 4А). Для M1 самыС ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ пСрпСндикулярныС поля ( ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…) ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠΌ 45 градусов ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСдиально-ΡΠ°Π³ΠΈΡ‚Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ плоскости. ΠŸΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π½Π° 90 градусов ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ срСдняя линия Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Π²ΠΎΡΡŒΠΌΠ΅Ρ€ΠΊΠΈ совмСщаСтся с Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄ΠΎΠΉ, Π΄Π°Π΅Ρ‚ слабый пСрпСндикулярный ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ (рис. 4B). Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ этого исслСдования Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΡƒΡŽΡ‚ΡΡ с ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ [2,3] ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΠΌΠΈ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ модСлирования [19].Они ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² стСнкС Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Ρ‹ (ΠΈ ΠΎΡ€Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ΅ ΠΊ ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π°ΠΌ [31]) ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊ измСнСниям ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ спирали ΠΈ, скорСС всСго, являСтся ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ мСстом Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ².

Бтимуляция Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ M1

ΠœΠ΅ΡΡ‚Π½Π°Ρ анатомия областСй Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ M1 отличаСтся ΠΎΡ‚ M1, ΠΈ поэтому ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ TMS Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†Π΅Π»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ мСстополоТСния (Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 1). Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ, всС мСстополоТСния ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ мноТСствСнныС ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ с высокой Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктричСского поля рядом с Π½Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ мСстополоТСниСм для всСх ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ.ΠΠ°ΠΈΠ²Ρ‹ΡΡˆΠΈΠ΅ значСния поля располоТСны Π½Π° Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Π΅ ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π°ΠΌ M1 ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΡ… ΠΎΡ‚Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠ² [11-14]. Подобно M1, элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π° Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Π΅ ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½ Π² основном ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ повСрхности ΠΊΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ поэтому, вСроятно, Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΠΎ измСнСниям ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ значСния поля Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² стСнках Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Ρ‹, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ считаСтся высокоэффСктивным ΠΈΠ·-Π·Π° своСго направлСния ( пСрпСндикулярно ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ повСрхности ) (Рисунок 2 ΠΈ Рисунок 5).

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π»ΠΈ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ стандарта TMS ( ссылок , Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 1) для рассматриваСмой ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ, ΠΌΡ‹ рассчитали ΠΏΠΎΠ»Π΅, пСрпСндикулярноС повСрхности ΠΊΠΎΡ€Ρ‹ Π² Ρ†Π΅Π»Π΅Π²Ρ‹Ρ… областях, располоТСнных Π² Π±Π»ΠΈΠΆΠ°ΠΉΡˆΠΈΡ… Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Ρ‡Π°Ρ‚Ρ‹Ρ… стСнках ( ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ , Анализ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ).ΠŸΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ для всСх областСй ΠΊΠΎΡ€Ρ‹-мишСнСй, Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² этом исслСдовании, ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ стандартная TMS ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ (ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ) ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ (рисунок 5 ΠΈ Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 3). Π­Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΡˆΠ»ΠΎ Π² ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚Π°Ρ… PMR, PML, CL ΠΈ CR. Для PMR ΠΈ PML ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ простоС Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ (ΠΎΡ‚ -30 Π΄ΠΎ +40 градусов), Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅ пСрпСндикулярно Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π½ΠΎΠΉ стСнкС Π² Ρ†Π΅Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ области ΠΈ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ для CR ΠΈ CL Π·Π°ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ большСго внимания ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΎΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π³Ρ€Π°Ρ„Π΅. ΠœΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΎΠΊ .

Для ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΠ° (CL, CR ΠΈ CM) ΠΈ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ DLPMC (PMR ΠΈ PML) Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π±Ρ‹Π» основан Π½Π° физиологичСских показатСлях исхода. Для мСстополоТСний SMA (SM1 ΠΈ SM2) Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π±Ρ‹Π» ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½ физиологичСскими показатСлями Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ². Для Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… мСст ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ стандарта TMS ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ основана Π½Π° Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, согласно ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ пСрпСндикулярно Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅ΠΉ Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΅. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΡƒΠ΄ΠΈΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ такая ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ создаСт элСктричСскиС поля с ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ самой сильной пСрпСндикулярной ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ.Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… исслСдований ΠΏΠΎ-ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ½Π΅ΠΌΡƒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ спирали Π½Π° ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ… ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€Π°Ρ…, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠ°Π³ΠΈΡ‚Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ срСднСй Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ. Π‘Ρ‚Π°Π½Π΄Π°Ρ€Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² этом исслСдовании, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ основаны Π½Π΅ Π½Π° анатомичСских Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… МРВ, Π° Π½Π° этих ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ… ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€Π°Ρ…. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΎΠ±Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ, основанныС Π½Π° этих ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ… ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€Π°Ρ…, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ элСктричСскиС поля с ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ пСрпСндикулярным ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ Π² нашСй ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹ для ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Π΅Π»ΠΎΠ²Π΅ΠΊΠ°.

ΠžΠ±ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅

ΠšΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ, ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠ²ΠΈΠ΄ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΉ Π² Π°Π½Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΈΠΈ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹ ΠΈ ΠΌΠΎΠ·Π³Π° ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, найдСнная Π² нашСй ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ для Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… людСй.Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, ΠΈΠ· прСдставлСнных Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Π΅ нСсколько Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠ². ΠŸΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ ΠΈ самоС Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΠ΅, ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, согласно ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ° TMS Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Π²ΠΎΡΡŒΠΌΠ΅Ρ€ΠΊΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π° пСрпСндикулярно Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π΅ΠΉ стСнкС Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Ρ‹ ΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΡŒ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ справСдливо для областСй Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ M1. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π½Π° основС анатомичСской ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎ Ρ†Π΅Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ области ΠΌΠΎΠ·Π³Π° (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ анатомичСских Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… МРВ) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ исслСдования.Для опрСдСлСния ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ слоТноС ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅, хотя ΠΎΠ½ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΠ± ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΌ элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π’ΠΎ-Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ стандартная ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ TMS каТСтся Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ ΠΊ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ для ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹, использованной Π² этом исслСдовании. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ мСТличностныС различия Π² ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΈΠ·Π½Π΅ достаточно ΠΌΠ°Π»Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ сущСствСнно Π½Π΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ (пСрпСндикулярноС повСрхности ΠΊΠΎΡ€Ρ‹).Однако ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ для мСстополоТСний PMR ΠΈ PML ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°ΡŽΡ‚ это ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅. И, Π½Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ†, Π²-Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠΈΡ…, Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π½Π° 10 градусов ( ΠΎΡ‚ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ) Π½Π΅ сильно мСняСт элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ (Рисунок 4, Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ„Π°ΠΉΠ» 1: БрСдняя Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля для всСх Ρ†Π΅Π»Π΅Π²Ρ‹Ρ… областСй). Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ нСбольшиС ошибки ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΠ·-Π·Π° Π½Π΅ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ размСщСния ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ экспСримСнтатором), вСроятно, Π½Π΅ сильно ΠΏΠΎΠ²Π»ΠΈΡΡŽΡ‚ Π½Π° эффСкты, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ TMS. Ошибка ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² 90 градусов ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ эффСкт TMS, Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ΄ ошибки маловСроятСн с ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ сСгодня Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π°Π²ΠΈΠ³Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ инструмСнтами.

I-Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΈ пСрпСндикулярноС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅

ΠšΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π½Π° ВМБ зависит ΠΎΡ‚ слоТного взаимодСйствия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ распрСдСлСниСм ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля ΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ элСмСнтами ΠΈ сСтями Π² ΠΊΠΎΡ€Π΅. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ Π²Π°ΠΆΠ½Π° ориСнтация элСктричСского поля, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π² этом исслСдовании, Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ аспСкты, ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚ΠΈΠΏ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, стимуляция (одиночная, ΠΏΠ°Ρ€Π½ΠΎ-ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ½Π°Ρ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ) ΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°.

ΠžΠ±Ρ‰Π΅ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚Π°Ρ тСория, ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡ‹ ΠΊΠΎΡ€ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² M1, основана Π½Π° Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ прямых (D) ΠΈ нСпрямых (I) Π²ΠΎΠ»Π½.Бтимуляция M1 с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ TMS-ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Π²ΠΎΡΡŒΠΌΠ΅Ρ€ΠΊΠΈ, ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΈ Π·Π°Π΄Π½Π΅-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅Π³ΠΎ (P-A) направлСния поля Π΄Π°Π΅Ρ‚ нСсколько I-Π²ΠΎΠ»Π½, ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠΎΡΠ²Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΏΠΈΡ€Π°ΠΌΠΈΠ΄Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² слоя V (P5) [30]. ΠŸΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой интСнсивности Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ осущСствляСтся прямая активация Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² P5, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ D-Π²ΠΎΠ»Π½Ρƒ. ΠšΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠΎΡΠΏΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π²ΠΎΠ»Π½Π° с самым Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠΌ TMS для этого спСцифичСского Ρ‚ΠΈΠΏΠ° стимуляции называСтся I1-Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ. ГСнСрация этой Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского поля (элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ PA Π½Π° Ρ€ΡƒΡ‡ΠΊΡƒ) [32].НСпрямая стимуляция ΠΏΠΈΡ€Π°ΠΌΠΈΠ΄Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² слоя V (P5) Π² этой установкС TMS, вСроятно, связана с Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΈΡ€Π°ΠΌΠΈΠ΄Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π² слоях II (P2) ΠΈ III (P3) Π² ΠΊΠΎΡ€Π΅ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠ·Π³Π° [33] (Рисунок 6).

Рис. 6

ΠšΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ столбСц Π² Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ стСнкС: ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ схСматичСскоС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ столба Π² Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ стСнкС. Π’ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ элСмСнты (P2, P3, P5), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, ΡΡ‚ΠΈΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ элСктричСского поля, Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ с осью ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ столба.ЭлСктричСскиС поля, пСрпСндикулярныС (Eperp) ΠΈ Ρ‚Π°Π½Π³Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ (Etan) ΠΊ стСнкС Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Ρ‹, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ красными стрСлками.

ΠΠΊΡΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ связи P2 ΠΈ P3 с Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ P5 Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ столба, вдоль направлСния оси ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ столба. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, пСрпСндикулярноС повСрхности ΠΊΠΎΡ€Ρ‹, вСроятно, Π²Ρ‹Π·ΠΎΠ²Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ»Π½Ρƒ I1. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля прСимущСствСнно ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ плоскости ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ TMS, ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Π°Ρ… Π² основном пСрпСндикулярно повСрхности ΠΊΠΎΡ€Ρ‹.Π’ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ части ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ ВМБ, Π² основном ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ повСрхности. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΎ Π±Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΎΠ»Π½Π° I1 послС стимуляции ВМБ Π±Π΅Ρ€Π΅Ρ‚ своС Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΎ Π² стСнкС Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Ρ‹. Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π΄Π½ΠΈΠ΅ I-Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ слоТными цСпями, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ стимуляции ΠΈ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ элСктричСского поля [32]. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ направлСния элСктричСского поля Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΠΌΠΎ ΠΊ I1-Π²ΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ эффСкты ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ интСнсивности стимуляции.

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ стимуляции M1 с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ TMS-ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Π²ΠΎΡΡŒΠΌΠ΅Ρ€ΠΊΠΈ, ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΈ направлСния поля P-A Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΡƒΡŽΡ‚ΡΡ с Π°Ρ€Π³ΡƒΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ, ΠΈΠ·Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅. Однако ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ»Ρ‹ ΠΈ Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ настройки TMS. НапримСр, стимуляция с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Π²ΠΎΡΡŒΠΌΠ΅Ρ€ΠΊΠΈ ΠΈ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ нисходящиС ΠΊΠΎΡ€ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π·Π°Π»ΠΏΡ‹ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ со стимуляциСй с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ„Π°Π·Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ [30,33]. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ стимуляции Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π½Π΅Ρ€Π²Π½Ρ‹Π΅ элСмСнты.Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅-Π·Π°Π΄Π½Π΅-Π·Π°Π΄Π½Π΅-пСрСдняя (AP-PA) ориСнтация Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ°Ρ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½ Π½Π°Π±ΠΎΡ€Π° Π²ΠΎΠ»Π½ D ΠΈ I с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ интСнсивности стимуляции, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ монофазная стимуляция PA [30,33].

ΠŸΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π°Ρ€Π³ΡƒΠΌΠ΅Π½Ρ‚ основан Π½Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ активация ΠΊΠΎΡ€Ρ‹ происходит Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΡΡ‚ΠΈΠΌΡƒΠ»ΡΡ†ΠΈΡŽ Π½Π΅Ρ€Π²Π½Ρ‹Ρ… элСмСнтов, Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… с осью ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ столба. Однако это, ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ, Π½Π΅ СдинствСнный Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠΎΡ€Ρ‹. ΠŸΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ΅ обсуТдСниС Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠ² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠΎΡ€Ρ‹ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠ·Π³Π° ΠΈ Π½Π΅Ρ€Π²Π½Ρ‹Ρ… элСмСнтов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΡ‚ΠΈΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ВМБ, см., НапримСр, Π² [34].

ΠœΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΎΠΊ

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π΅ 3 ΠΈ Π½Π° рисункС 5 ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ стандартная ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ для стимуляции CR ΠΈ CL, которая ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ с ΠΊΠ°ΡƒΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ-Ρ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ. ΠžΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ориСнтация, найдСнная Π² этом исслСдовании, Π²Ρ‹Π·ΠΎΠ²Π΅Ρ‚ мСдиально-Π»Π°Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΈΠ· Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρ‹ 3 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π»Π°Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ стимуляция ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΠ° ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ маловСроятна ΠΈΠ·-Π·Π° Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ для пСрпСндикулярного поля. Однако ΠΈΠ· ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… исслСдований извСстно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΎΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‚ΠΈΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ [8,35].

Π•ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π° Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… объяснСния расхоТдСний. ΠŸΠ΅Ρ€Π²Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ структуры Π² ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΠ΅ сильно ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… популяции ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΊ ΠŸΡƒΡ€ΠΊΠΈΠ½ΡŒΠ΅. Π­Ρ‚ΠΈ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΡ‚ΠΈΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎ-Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ ΠΈ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ восприимчивыми ΠΊ элСктричСскому полю, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ повСрхности ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΠ°. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ отсутствиС ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½ ΠΈ Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄ ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΠ° Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎ связано с Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ модСль основана Π½Π° 3-тСсловой МРВ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΠ° слишком ΠΌΠ°Π»Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° МРВ-изобраТСниях.Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΌΡ‹ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΏΠ΅Π½Π΄ΠΈΠΊΡƒΠ»ΡΡ€Π½ΡƒΡŽ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ элСктричСского поля Π² Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… стСнках ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΠ°. Для Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… исслСдований ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… особоС Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ удСляСтся ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΡƒ, Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π±Ρ‹ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΊΠ° Π² процСсс построСния ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ.

ΠžΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠ°

The C 3 -модСль ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для объяснСния эффСкта ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ спирали Π½Π° Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΡŽ популяций Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ², Π½ΠΎ это всС Π΅Ρ‰Π΅ ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ°, отвСтствСнного Π·Π° Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ TMS.ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ элСктричСского поля Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΊΠΎΡ€Ρ‹ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠ·Π³Π°. Как ΡƒΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΠΎΡΡŒ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ Π² Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅ I-Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΈ пСрпСндикулярноС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ , ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоких интСнсивностях ΠΏΠΎΠ·Π΄Π½ΠΈΠ΅ I-Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ слоТными цСпями ΠΈ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ направлСниями элСктричСского поля [32]. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ направлСния элСктричСского поля, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ MEP, подкрСпляСтся исслСдованиСм Opitz et al. (2013) [36]. Π’ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ области M1 Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Ρ‹ коррСляции ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ MEP ΠΈ срСднСй Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ пСрпСндикулярной ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ срСднСй Ρ‚Π°Π½Π³Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ элСктричСского поля.Π₯отя эти Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ каТутся ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ€Π΅Ρ‡Π°Ρ‰ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ пСрпСндикулярный ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ для зависимости ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, это Π½Π΅ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ. ΠšΠΎΡ€Ρ€Π΅Π»ΡΡ†ΠΈΠΈ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ для измСнСния Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ ΠœΠ’ΠŸ ΠΈΠ·-Π·Π° полоТСния ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, Π° Π½Π΅ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎ для ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ. Π‘ΠΈΠ»Π° ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… элСктричСского поля, вСроятно, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ расстояния Π΄ΠΎ M1, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π° ΠœΠ’ΠŸ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ элСктричСского поля вносят Π²ΠΊΠ»Π°Π΄ Π² Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ MEP, Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ сила пСрпСндикулярной ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ вносит Π²ΠΊΠ»Π°Π΄ Π² ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ этого исслСдования Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ основаны Π½Π° прСдполоТСниях ΠΈ упрощСниях Π² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… областСй ΠΊΠΎΡ€Ρ‹. НаиболСС Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского поля для всСх областСй ΠΊΠΎΡ€Ρ‹. Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, распрСдСлСниС ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ направлСния Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ (см. ΠœΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΎΠΊ ).Однако эти прСдполоТСния ΠΎΠΏΡ€Π°Π²Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚Π΅ΠΌ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ подобная базовая столбчатая структура ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π° ΠΏΠΎ всСй ΠΊΠΎΡ€Π΅ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠ·Π³Π° [22,23]. ΠœΡ‹ Π΄ΡƒΠΌΠ°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° Π½Π΅Ρ‚ свСдСний ΠΎ различиях Π² ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ°Ρ… Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ областями ΠΊΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠ·-Π·Π° ВМБ, Ρ€Π°Π·ΡƒΠΌΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для стимуляции популяций Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² Π²ΠΎ всСх Ρ†Π΅Ρ€Π΅Π±Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ°Ρ… Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠ° одинаковая ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρ‹ CSF-GM. области.

ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ МКЭ основаны Π½Π° Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ извСстных Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π°Ρ… Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ ( ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ , Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π» ВСорСтичСскиС основы TMS ) ΠΈ рассчитанныС поля Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹.Однако Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ всС Π΅Ρ‰Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠΈ. Π’ этих экспСримСнтах Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠ΅ΠΊ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€Π΅Π½Π° для Π½Π΅ΠΌΠΎΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… областСй ΠΌΠΎΠ·Π³Π°, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ВМБ-Ρ„ΠœΠ Π’ [37], ВМБ-Π­Π­Π“ [38], фосфСновым ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠΌ ( Π·Π°Ρ‚Ρ‹Π»ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΡ€Ρ‹ ) ΠΈΠ»ΠΈ с двумя ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ°ΠΌΠΈ β€” ΠΏΠ°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ»Ρ‹ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² ( областСй ΠΊΠΎΡ€Ρ‹, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊ M1 ). Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ экспСримСнты ΡƒΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, для SMA [25,26], физиологичСскиС измСрСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΡƒΡŽΡ‚ΡΡ с Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ, прСдставлСнными здСсь.Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π°, согласно ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ всСгда Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ пСрпСндикулярно Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅ΠΉ Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΈΠ·Π²ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΅ ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ нСбольшиС измСнСния ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ большого влияния Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹, слСдуСт провСсти Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ экспСримСнты ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠ΅ достовСрности. Π’ этих экспСримСнтах Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ мСстополоТСниС ΠΊΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ мишСни Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€Π΅Π½ΠΎ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ„ΠœΠ Π’, Π° ориСнтация ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ с нСбольшими шагами ΠΏΠΎ 10 градусов. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊΠΎΡ€ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ мишСни.Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ этих экспСримСнтов Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ упомянутых Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½ΠΎΠ².

Π‘ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ объСмной проводимости

ΠŸΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹ Π² основном ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‰Π°Π»ΠΈ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° силу элСктричСского поля ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π½Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‰Π°Π»ΠΈ внимания Π½Π° Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского поля [11,12]. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ исслСдования Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π»ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π½ΠΎ Ρ„ΠΎΠΊΡƒΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄Π΅ [39,34]. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΌΡ‹ Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΠΌ привСсти Π°Ρ€Π³ΡƒΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·Ρƒ сосрСдоточСния внимания Π½Π° Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½ΠΈΠΆΠ΅Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΡ… ΠΊΠΎΡ€ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… структур.Π’ этом исслСдовании ΠΌΡ‹ Ρ€Π΅ΡˆΠΈΠ»ΠΈ ΡΠΎΡΡ€Π΅Π΄ΠΎΡ‚ΠΎΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅, пСрпСндикулярном повСрхности ΠΊΠΎΡ€Ρ‹, Π½Π° основС C 3 -модСль [19,20]. Бвязанный ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π»ΡΡ Π±Ρ‹ Π² сосрСдоточСнии внимания Π½Π° Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ поля, опрСдСляСмом ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌ собствСнным Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ DTI Π½Π° интСрфСйсС GM-WM [36].

Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ слоТных ΠΈ рСалистичных ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ-элСмСнтных ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΎΡ‚Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… мощностСй. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ вмСсто Π½ΠΈΡ… часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ сфСричСскиС ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.Однако отсутствиС ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΈΠ·Π½Ρ‹ ΠΊΠΎΡ€Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ… сфСричСских модСлях [15,16], Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского поля Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±ΠΎΡ€ΠΎΠ·Π΄ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌ самым Π½Π΅Π΄ΠΎΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»Π΅, пСрпСндикулярноС повСрхности ΠΊΠΎΡ€Ρ‹. МоТно ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄, Ρ‡Ρ‚ΠΎ исслСдования модСлирования Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΡΡ‚ΠΈΡ‡Π½ΡƒΡŽ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρƒ CSF-GM, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° вопросы ΠΎΠ± ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΌ элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π° ΠΊΠΎΡ€ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅.

Π‘Π²Π΅Ρ€Ρ…Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ°Ρ дСформация, вызванная элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ Π² кристаллах Π½ΠΈΠΎΠ±Π°Ρ‚Π° калия-натрия

Abstract

ЭлСктромСханичСская связь Π² ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Ρ… позволяСт Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π² ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚.Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΌΡ‹ дСмонстрируСм бСссвинцовыС (K x Na 1- x ) монокристаллы NbO 3 со свСрхвысоким ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΌ коэффициСнтом большого сигнала d 33 * 9000 ΠΏΠΌ V β€” 1 , Ρ‡Ρ‚ΠΎ прСвосходит Π½Π°ΠΈΠ²Ρ‹ΡΡˆΠ΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰Π°Π»ΠΎΡΡŒ Π² соврСмСнных монокристаллах Π½Π° основС свинца (~ 2500 ΠΏΠΌ Π’ -1 ). Π£Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ элСктромСханичСскиС свойства Π² Π½Π°ΡˆΠΈΡ… кристаллах Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π° счСт ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° состава Π² кристаллС послС выращивания, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчиваСт Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ стСнки, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚ 180 Β°.ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, наши кристаллы Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π΅Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ характСристики Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΎΡ‚ 25 Β° C Π΄ΠΎ 125 Β° C. ΠŸΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½Π°Ρ тСмпСратурная ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠ° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ позволяСт ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‹ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… кристаллов Π½Π° основС свинца.

Π’Π’Π•Π”Π•ΠΠ˜Π•

ΠŸΠ΅Ρ€ΠΎΠ²ΡΠΊΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ сСгнСтоэлСктрики со связью ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ поляризациСй, Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΈ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ нашли ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² областях ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ связи, мСдицинской Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ диагностики.Из-Π·Π° простоты ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ стоимости ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎΠΌΠΈΠ½ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π° Ρ€Ρ‹Π½ΠΊΠ΅. ΠŸΡŒΠ΅Π·ΠΎΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊ поликристалличСской ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ прСдставляСт собой срСднСС ΠΏΠΎ ансамблю ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠ° ΠΏΠΎ всСм Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ кристаллографичСским ориСнтациям ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ монокристалла. Π’Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π°ΠΆΠ°Ρ‚ΠΈΠ΅ сосСдних Π·Π΅Ρ€Π΅Π½, связанных с поликристалличСской ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠΎΠΉ, сниТаСт Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ ΠΈΡ… свойств. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Π·Π°ΠΆΠΈΠΌ являСтся основной ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ дСформация ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ, вызванная элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ 1.0% ( 1 , 2 ). БСгнСтоэлСктричСскиС монокристаллы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ, ориСнтируя кристалл Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ большой интСрСс ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΈΡ… прСвосходной ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠΉ связи ΠΈ диэлСктричСских свойств ( 3 β€” 7 ). ОсобоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ рСлаксорныС сСгнСтоэлСктричСскиС монокристаллы Π½Π° основС свинца (1- x ) Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 β€” x PbTiO 3 (PMN- ). x PT) ΠΈ (1- x ) Pb (Zn 1/3 Nb 2/3 ) O 3 β€” x PbTiO 3 (PZN- x PT).Π­Ρ‚ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ 1,7% Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ 12 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ -1 , обСспСчивая ΡΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ ( d 33 * = 2500 ΠΏΠΌ Π’ -1 ). Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ прогрСсс Π² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Ρ… ΠΎΠ±Π»Π΅Π³Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΡƒ элСктромСханичСских устройств с растущими инвСстициями Π² Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ выращивания кристаллов, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΡΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹. Π’ Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ монокристаллы PMN- x PT ΠΈ PZN- x PT Π² настоящСС врСмя ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ послСдними достиТСниями Π² высокотСхнологичных прилоТСниях, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Π°Ρ мСдицинская визуализация ΠΈ морской Π³ΠΈΠ΄Ρ€ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΡ€, ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰Π΅Π΅ Π² ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΈΡ… устройствах ΠΈΠ·-Π·Π° экологичСских Π½ΠΎΡ€ΠΌ, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… использованиС свинца ( 8 ).Π­Ρ‚ΠΎ стимулировало Ρ€Π°ΡΡ‚ΡƒΡ‰ΡƒΡŽ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Π½Π΄Π΅Π½Ρ†ΠΈΡŽ ΠΊ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° основС бСссвинца ( 9 β€” 13 ).

БСгнСтоэлСктричСскиС монокристаллы PMN- x PT ΠΈ PZN- x PT ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° состав приблиТаСтся ΠΊ ΠΌΠΎΡ€Ρ„ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½ΠΎΠΉ Ρ„Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Π΅ (MPB), Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π΅Π³Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ поляризации ( 14 , 15 ) ΠΈ дСформация происходит ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм элСктричСского возбуТдСния. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΠΉ характСристикой этих сСгнСтоэлСктричСских монокристаллов Π½Π° основС рСлаксоров являСтся Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ полярных нанообластСй (PNR), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‚ 50 Π΄ΠΎ 80% диэлСктричСских ΠΈ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… свойств ( 16 ).Π’ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ°ΠΌ, связанным с MPB ΠΈ PNR, Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ сконструированного Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π° ( 3 , 17 β€” 20 ) ΠΈ опосрСдованноС Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π° ( 21 ) для усилСния ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚Π°. Однако сущСствуСт ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π» ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… свойств, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достигнут Π² монокристаллах PMN- x PT ΠΈ PZN- x PT Π½Π° основС Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΏΠΎΠΌΡΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠ² ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ².

Π’ этой Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅ΠΌ Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ состава для дальнСйшСго увСличСния Π²ΠΊΠ»Π°Π΄Π° двиТСния Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… стСнок Π² бСссвинцовый сСгнСтоэлСктрик (K x Na 1- x ) NbO 3 монокристалла (КНН).ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π° ΡΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ°Ρ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ постоянная для большого сигнала d 33 * 9000 ΠΏΠΌ Π’ -1 ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ нСбольшом элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ 1 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ -1 . ΠžΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌ Π² Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π° большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ монокристаллов PMN- x PT ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ элСктричСском воздСйствии. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π½Π΅Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ характСристики Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΎΡ‚ 25 Β° C Π΄ΠΎ 125 Β° C ΠΈΠ·-Π·Π° высокой Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠšΡŽΡ€ΠΈ 420 Β° C.

РЕЗУЛЬВАВЫ И ИΠ₯ ΠžΠ‘Π‘Π£Π–Π”Π•ΠΠ˜Π•

Π‘Π²Π΅Ρ€Ρ…Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ΅ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ свойства

Π‘Π²Π΅Ρ€Ρ…Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ°Ρ дСформация 0.9% ΠΈ бСспрСцСдСнтный d 33 * 9000 ΠΏΠΌ Π’ βˆ’1 ΠΏΡ€ΠΈ элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ 1 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ βˆ’1 ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Ρ‹ для K 0,43 Na 0,57 NbO 3 монокристаллов ( KNN43), ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 1A. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ кристаллы Π½Π° основС свинца ( 3 , 6 ). Высокий ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ коэффициСнт большого сигнала d 33 * ΠΏΠΎ ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½Π΅ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Π² Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ кристаллов рСлаксора-ЀП. РСакция Π½Π° Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ Π±Ρ‹Π»Π° ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½Π° Π½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π°Ρ… KNN43 Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΊΡ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ роста кристаллов, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ голографичСской ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅Ρ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ ΠœΠ°Ρ…Π°-Π¦Π΅Π½Π΄Π΅Ρ€Π°, которая ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ согласованныС Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ с дСформациями, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅Ρ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° (рис.S3). ВСмпСратурная Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ d 33 * ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° рис. 1B, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ дСмонстрируСт Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Π΅ΠΌ кристаллы PZN-6.5PT ( 22 ) ΠΈ PMN-33PT (рис. S4), благодаря высокая Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠšΡŽΡ€ΠΈ 420 Β° C (рис. S5). Π‘ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ d 33 * Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ увСличиваСтся с 9000 Π΄ΠΎ 9900 ΠΏΠΌ V βˆ’1 ΠΏΡ€ΠΈ 75 Β° C. ПовСдСниС ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π΅Π³ΠΈΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π»ΠΎΡΡŒ ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π΄ΠΎ 125 Β° C (рис. S6), дСмонстрируя Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ высокиС характСристики Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π½ΠΎ ΠΈ нСбольшиС измСнСния Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€.ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎ-зависимыС Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ 0,5 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ -1 , Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ трСбуСтся для ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… поликристалличСских ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² (4 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ -1 ΠΈΠ»ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅). Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ коэффициСнта d 33 * для большого сигнала Π½Π° Π΄Π²Π° порядка большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ сигнала d 33 190 пКл N -1 , ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ с использованиСм ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° Π‘Π΅Ρ€Π»ΠΈΠ½ΠΊΠΎΡ€Ρ‚Π°. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ с большим сигналом, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΡ‹ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π½Π΅ дСйствуСт ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… напряТСниях.

Рис. 1 ΠŸΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊ кристалла KNN43.

( A ) Π‘Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π² этой Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, с Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ для Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² с ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ высокой Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ. ( B ) Π‘Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ d 33 * ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ…. УниполярноС ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ вдоль псСвдокубичСского направлСния [001] с частотой 1 Π“Ρ†.

Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ

ΠœΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π±Ρ‹Π» продСмонстрирован ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ провСдСния in situ экспСримСнтов ΠΏΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠ΅ΡΠ½ΠΈΡŽ высокоэнСргСтичСских рСнтгСновских Π»ΡƒΡ‡Π΅ΠΉ.Π—Π΄Π΅ΡΡŒ Π±Ρ‹Π» собран сСгмСнт Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ пространства, ΠΎΡ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ элСмСнты ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ 0 < hkl <4,5. На рисункС 2A ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ плоскости ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ hk ΠΈ hl ΠΈΠ· этого объСма, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½Ρ‹ пСрпСндикулярно ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля соотвСтствСнно. Π’ этой ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ сСгнСтоупругиС Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ структуры Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π° счСт расщСплСния рСфлСксов исходной кубичСской Ρ„Π°Π·Ρ‹. На рис. 2 (Π‘ ΠΈ Π“) Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² исходном состоянии кристалл ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ сСгнСтоэластичСскиС Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ Π² плоскости hk (пСрпСндикулярно полю), Π½ΠΎ Π½Π΅ Π² плоскости hl (ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ полю).ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ элСктричСского поля 1,2 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ βˆ’1 (рис. 2, C ΠΈ E) Π² плоскости hl ΠΏΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ пятна ΠΏΡ€ΠΈ ΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ… значСниях Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° q , Ρ‡Π΅ΠΌ Π² исходном состоянии. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Π·Π°Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ² с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ максимальной спонтанной Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, полярным Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля. ΠšΠ°Ρ€Ρ‚Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ пространства Π±Ρ‹Π»ΠΈ собраны с шагом 0,2 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ βˆ’1 ΠΎΡ‚ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ состояния Π΄ΠΎ 1,2 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ βˆ’1 .Π‘ΡƒΠΌΠΌΠ°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΊΠΈ вдоль Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ 31 l ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рис. S7. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ Π·Π°Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π° начинаСтся послС 0,2 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ -1 ΠΈ быстро развиваСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ 0,4 ΠΈ 0,6 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ -1 .

Рис. 2 ΠžΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ кристалла Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ пространствС in situ.

( A ) БхСматичСскоС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ сбора Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ плоскости сСчСния hk ΠΈ hl ΠΈΠ· объСма ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ пространства Π² исходном состоянии: ( B ΠΈ C ) 302 Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΈΠΊΠ° Π΄ΠΎ ΠΈ послС ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского поля ΠΈ ( D ΠΈ E ) 310 Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² Π΄ΠΎ ΠΈ послС прилоТСния элСктричСского поля.

ΠœΠ°Π»Ρ‹ΠΉ сигнал

d 33 вдоль Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° состава

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ это явлСниС наблюдалось Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ области большой кристалличСской Π±ΡƒΠ»ΠΈ, Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΠ±ΡˆΠΈΡ€Π½Ρ‹Π΅ экспСримСнты с Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ состава Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±ΡƒΠ»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒ происхоТдСниС. Π“Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ прямого ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ коэффициСнта d 33 (с использованиСм ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° Π‘Π΅Ρ€Π»ΠΈΠ½ΠΊΠΎΡ€Ρ‚Π°, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ большого сигнала d 33 *, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π² зависимости ΠΎΡ‚ элСктричСского поля) ΠΊΠ°ΠΊ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ содСрТания калия, x , Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ x = 0.2–0,8 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 3A (подробности испытаний ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π² Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Ρ…). ΠšΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Ρ‹ Π½Π°Ρ€Π΅Π·Π°Π»ΠΈ пСрпСндикулярно Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ роста кристаллов [001] C , ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π»ΠΈ стороной с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ содСрТаниСм калия Π²Π²Π΅Ρ€Ρ…, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° Ρ„ΠΈΠ³. 3B. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ кристаллы KNN ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ d 33 Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π±Π΅Π· ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ½Π³Π°. Линия «Как Π²Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΎΒ» ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ значСния d 33 ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ Π² Ρ€Π΅Π³ΠΈΠΎΠ½Π°Ρ… I ΠΈ II ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ Π² Ρ€Π΅Π³ΠΈΠΎΠ½Π°Ρ… IV ΠΈ V.ΠŸΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ коэффициСнты ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° Ρ€Π°Π·Π½ΡƒΡŽ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ измСнСния спонтанной поляризации ΠΏΡ€ΠΈ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… значСниях напряТСний, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ Π²Π²Π΅Ρ€Ρ… ΠΈ Π²Π½ΠΈΠ· для областСй I ΠΈ II ΠΈ областСй IV ΠΈ V соотвСтствСнно. ΠœΠ°ΠΊΡ€ΠΎΡΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ спонтанная поляризация, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ d 33 , Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ подтвСрТдаСтся Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ коэрцитивным смСщСниСм, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚ΠΊΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΡ‚ поляризационно-элСктричСской ( P β€” E ) гистСрСзис (рис.S9). Π₯отя Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² поляризации Π² области III Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ Π² плоскости, кристаллы Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ нСбольшиС значСния d 33 , вСроятно, ΠΈΠ·-Π·Π° сосущСствования восходящСй ΠΈ нисходящСй макроскопичСской спонтанной поляризации. ΠšΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Ρ‹ с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ содСрТаниСм калия Π½Π°Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ трСмя Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ конфигурациями Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° поляризации, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 3C. Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΈΠΊ d 33 располоТСн Π² области II. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ d 33 быстро ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ноль, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ состав измСняСтся лишь Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ области III, указывая Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ поляризации сильно Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ направлСниями.ΠœΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π² этой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ области Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ максимум ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠ° с большим сигналом.

Рис. 3 ΠŸΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ коэффициСнт ΠΈ домСнная структура кристаллов KNN.

( A ) ΠŸΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ коэффициСнт d 33 ΠΊΠ°ΠΊ функция содСрТания калия. ΠžΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΠΈ с I ΠΏΠΎ V ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° области, Π³Π΄Π΅ содСрТаниС калия x составляСт ΠΎΡ‚ 0,29 Π΄ΠΎ 0,40, ΠΎΡ‚ 0,41 Π΄ΠΎ 0,43, ΠΎΡ‚ 0,43 Π΄ΠΎ 0,46, ΠΎΡ‚ 0,46 Π΄ΠΎ 0,48 ΠΈ> 0,5 соотвСтствСнно.( B ) ΠšΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π» KNN, Π²Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ выращивания ΠΈΠ· раствора с Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Π²ΠΊΠΎΠΉ. ВсС ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΏΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ 0,2 ΠΌΠΌ. ( C ) ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ схСма направлСния поляризации ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ состава ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠ½Π³ΠΎΠΌ. НаправлСния P Π½Π° схСматичСской Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΡŽ макроспонтанной поляризации Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ [001] C , игнорируя Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ направлСния. ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ΄ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΌ силовым микроскопом ΠΏΡ€ΠΈ значСниях x ( D ) 0.37, ( E ) 0,43 ΠΈ ( F ) 0,45. ( G ) БхСматичСская Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° напряТСния, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ состава, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ создаСт Π²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ силу.

Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ структуры ΠΎΡ‚ измСнСния состава

ΠžΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ свойства всСгда ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ особыми Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ структурами. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ области Π² Π½Ρ‹Π½Π΅ΡˆΠ½Π΅ΠΉ кристалличСской Π±ΡƒΠ»ΠΈ KNN Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ² (ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° Ρ„ΠΈΠ³. 3, D β€” F; для Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ см. Π€ΠΈΠ³. S11). Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ΅ полосатыС Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ Π² области I, Π³Π΄Π΅ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ нСбольшиС значСния d 33 .Π’ области II большиС Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΈ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Ρ‹ мСньшими Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π°ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Β«Π΅Π»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Β». Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ Π² Π΅Π»ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ ΠΈΡΡ‡Π΅Π·Π°ΡŽΡ‚, Π° Π² области III ΠΏΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π»Π°Π±ΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹. ΠœΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ структуры распространСны Π² сСгнСтоэлСктриках Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ ΠœΠŸΠ’, Ρ‡Ρ‚ΠΎ связано с ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ кристаллографичСской Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠΈΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² поляризации ( 23 ).

Когда сСгнСтоэлСктрики ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎΠ·Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ элСктричСского поля, Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ Π²Ρ‹ΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ вдоль направлСния элСктричСского поля, вызывая ΠΌΠ°ΠΊΡ€ΠΎΡΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ.ПослС опроса Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ вдоль направлСния элСктричСского поля, Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ мСстами ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ Π² своС исходноС состояниС. Однако, Ссли сущСствуСт двиТущая сила, которая мСняСт Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ всСх Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ² пСрпСндикулярно Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля, Ρ‚ΠΎ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ доступ ΠΊ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡƒ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅Ρ€Ρ…ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ. Π Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄Π½ΠΎ высокая дСформация, вызванная элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, описанная здСсь, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ дифракция in situ, являСтся слСдствиСм этой большой объСмной Π΄ΠΎΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ². ΠŸΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΠ΅ исслСдования ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΈΠ»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎ-Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ ( 21 ) ΠΈ Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ субстратом Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‹ ( 24 β€” 27 ) ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ для облСгчСния этого ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π° ΠΈ, Π² свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, высокого уровня Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΌ исслСдовании эта ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ являСтся Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°. Из-Π·Π° наличия Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° состава Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ постоянных Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ вдоль направлСния Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° (см. Рис. 3G). Π­Ρ‚ΠΎ напряТСниС, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ состава, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ создаСт Π²ΠΎΡΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ силу (см. Рис. S13), Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π»Π΅Π³Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΠΎΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π° ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ слСдствиС, Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΡŽ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ. НаличиС Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° состава Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ для большой Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π½ΠΎ большая дСформация ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² составС, Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΌ ΠΊ K 0.43 Na 0,57 NbO 3 . ΠŸΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½Π°Ρ дСформация β€” это Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ эффСкт, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ являСтся Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ локального напряТСния, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ состава, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ являСтся ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π² этой самой ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² бСссвинцовом сСгнСтоэлСктричСском кристаллС с Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ состава достигаСтся дСформация, индуцированная свСрхвысоким элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, равная 0,9% ΠΏΠΎΠ΄ напряТСниСм 1 ΠΊΠ’ ΠΌΠΌ βˆ’1 . Для дСмонстрации Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эта дСформация являСтся Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π°, использовалась дифракция рСнтгСновских Π»ΡƒΡ‡Π΅ΠΉ (XRD) in situ.НашС ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ Π² этой Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΎΠ³Ρ€ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Π΅ возмоТности для Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² с высокими Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΌΠΈ характСристиками Π½Π° основС ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ пСрспСктивы для Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… стратСгий для ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, Π² Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Ρ….

ΠœΠΠ’Π•Π Π˜ΠΠ›Π« И ΠœΠ•Π’ΠžΠ”Π«

Π’Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ кристаллов ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΠΊΠ° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ²

ΠšΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Ρ‹ Π½ΠΈΠΎΠ±Π°Ρ‚Π° калия-натрия (K x Na 1- x NbO 3 ) Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π²Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½Ρ‹ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ выращивания ΠΈΠ· раствора с Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΌ засСянным слоСм. с K 2 CO 3 (99.99%), Na 2 CO 3 (99,99%) ΠΈ Nb 2 O 5 (99,99%), Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΊ Na 2 CO 3 ΠΈ K 2 CO 3 добавляСтся Π² качСствС самопотока для сниТСния Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ роста. БистСма Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π° прСдставляСт собой ΡΡ€Π΅Π΄Π½Π΅Ρ‡Π°ΡΡ‚ΠΎΡ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ‡ΡŒ с частотой 2 ΠΊΠ“Ρ† Π² атмосфСрС Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π°, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° рСгулируСтся ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»Π»Π΅Ρ€ΠΎΠΌ Eurotherm 818 (Eurotherm, Sussex, UK) с Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Β± 0,3 Β° C.Π‘Ρ‹Ρ€ΡŒΠ΅ синтСзировали ΠΏΡ€ΠΈ 900 Β° C Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ 6 часов ΠΈ ΠΏΠ»Π°Π²ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ 1230 Β° C Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ 6 часов. Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ вращСния ΠΈ вытягивания кристалла составляла ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 20 ΠΎΠ± / ΠΌΠΈΠ½ ΠΈ 4,0 ΠΌΠΌ Π² дСнь соотвСтствСнно. ΠžΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ² опрСдСляли с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ рСнтгСновского Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π° Лауэ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹ Π½Π°ΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈ Π½Π° (001) C ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ² с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ 2 ΠΌΠΌ Γ— 2 ΠΌΠΌ Γ— 0,2 ΠΌΠΌ (Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Γ— ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π° Γ— Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π°). Бостав кристаллов исслСдовали с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ элСктронно-Π·ΠΎΠ½Π΄ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° (EPMA-1720, Shimadzu, Япония).Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ EPMA Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ€Π΅ΠΏΡ€Π΅Π·Π΅Π½Ρ‚Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… составов K 0,41 Na 0,59 NbO 3 , K 0,43 Na 0,57 NbO 3 ΠΈ K 0,44 Na 0,56 NbO 3 ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π°Ρ… ΠžΡ‚ S3 Π΄ΠΎ S5.

ЭлСктричСскиС измСрСния

ΠŸΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ постоянная d 33 Π±Ρ‹Π»Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π° коммСрчСским ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ Zj-5A d 33 ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ (Π˜Π½ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡƒΡ‚ акустики ΠšΠΈΡ‚Π°ΠΉΡΠΊΠΎΠΉ Π°ΠΊΠ°Π΄Π΅ΠΌΠΈΠΈ Π½Π°ΡƒΠΊ, ΠšΠΈΡ‚Π°ΠΉ) с использованиСм «квазистатичСского» ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°. ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ (Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ извСстный ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ Π‘Π΅Ρ€Π»ΠΈΠ½ΠΊΠΎΡ€Ρ‚Π°, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° большого сигнала d 33 *, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π² зависимости ΠΎΡ‚ элСктричСского поля).ΠžΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† кристалла помСщался ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя мСталличСскими Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Π»ΠΈ Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π»ΡŽΡ‰ΡƒΡŽΡΡ силу. ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° измСрСния Π±Ρ‹Π»Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ: вСрхняя сторона Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ Π½Π° повСрхности ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ содСрТаниСм элСмСнта K. ВсС ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ кристаллов Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½Π΅ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Π² пяти Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ…, ΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ d 33 являСтся срСдним Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…. Π‘Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π΄Π²Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΠ±Π΅Π΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ d 33 Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎ.

Π”ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ измСряли с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ измСритСля импСданса-Смкости-сопротивлСния (LCR) (E4980A, Agilent Technologies, БША) ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния 1 Π’ Π½Π° частотах 1, 10 ΠΈ 100 ΠΊΠ“Ρ† (рис.S5).

ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ-элСктричСскиС ( P-E ) ΠΏΠ΅Ρ‚Π»ΠΈ гистСрСзиса поля (рис. S9) ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ‚Π»ΠΈ гистСрСзиса элСктростатичСских Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΎΡ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ с использованиСм сСгнСтоэлСктричСской ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ систСмы (Precision Premier II, Radiant Technology Inc., БША ΠΈ aixACCT TF Analyzer 1000, ГСрмания). Частоты ΠΏΠ΅Ρ‚Π΅Π»ΡŒ гистСрСзиса поля P-E ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ‚Π΅Π»ΡŒ гистСрСзиса элСктродСформации ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ 100 ΠΈ 1 Π“Ρ† соотвСтствСнно. Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ элСктричСского поля для K 0,35 Na 0,65 NbO 3 ΠΈ K 0.44 Na 0,56 NbO Для сравнСния Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΎ 3 кристалла (рис. S10).

НаблюдСниС домСна

ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π° ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π»Π°ΡΡŒ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ силовой микроскопии ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠ° (PFM; Cypher, Asylum Research, БША; ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. S11) ΠΈ микроскопии Π² поляризационном свСтС (PLM; Axioskop 40 Pol / 40A Pol, Zeiss, ГСрмания; ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. S12). НаблюдСния PFM ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π·ΠΎΠ½Π΄Π° NanoWorld Arrow EFM-50, постоянная ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹ ΠΊΠ°Π½Ρ‚ΠΈΠ»Π΅Π²Π΅Ρ€Π° составляСт 2,8 Н Β· ΠΌ βˆ’1 (рСзонансная частота, 75 ΠΊΠ“Ρ†).Π—ΠΎΠ½Π΄ Π±Ρ‹Π» оснащСн Si-Π½Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ с радиусом Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Ρ‹ 33 Π½ΠΌ ΠΈ Π΄Π²ΠΎΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ слоСм Ρ…Ρ€ΠΎΠΌΠ° ΠΈ ΠΏΠ»Π°Ρ‚ΠΈΠ½Ρ‹ / иридия (Pt / Ir) Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 5/25 Π½ΠΌ с ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… сторон, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΠΊ радиусу ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΈΠ·Π½Ρ‹ Π½Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 10 Π½ΠΌ. К проводящСму Π½Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΈΠΊΡƒ ЧИМ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Π»Π°ΡΡŒ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π° 0,5 Π’, ΠΈ изобраТСния ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π»ΠΈ с частотой 1 Π“Ρ†. ВсС ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹, ΠΎΡ‚ΠΏΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π°Π»ΠΌΠ°Π·Π½Ρ‹ΠΌ распылитСлСм для ΠΏΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ PFM, послС этого Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠΆΠΆΠ΅Π½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ 400 Β° C Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ 2 часов.

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ распрСдСлСниС Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ систСмы ΠœΠ°Ρ…Π°-Π¦Π΅Π½Π΄Π΅Ρ€Π°

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ распрСдСлСниС Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΎ оптичСским ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ голографичСской ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅Ρ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ ΠœΠ°Ρ…Π°-Π¦Π΅Π½Π΄Π΅Ρ€Π°, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис.S2. He-Ne-Π»Π°Π·Π΅Ρ€ (Thorlabs HNL050L) Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π» Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ поляризованный свСт с Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ 632,8 Π½ΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΡΠ»ΡΡ, Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠ²Π°Π»ΡΡ ΠΈ коллимировался, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π² качСствС Π·ΠΎΠ½Π΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ свСта. Π“ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ поляризованный свСт (Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ p-поляризованным свСтом) Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· поляризационный ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ (PBS), ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π·Π΅Ρ€ΠΊΠ°Π»ΠΎΠΌ M 1 ΠΈ свСтодСлитСлСм (BS), Π±Ρ‹Π» ΠΎΠΏΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ. Π’Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ поляризованный свСт (Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ s-поляризованным свСтом), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ отраТаСтся PBS ΠΈ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· BS, Π±Ρ‹Π» ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ.Π‘ Ρ†Π΅Π»ΡŒΡŽ обСспСчСния сСлСкции p-поляризованного свСта ΠΈΠ»ΠΈ s-поляризованного свСта полуволновая пластинка (Ξ» / 2, здСсь Ξ» = 632,8 Π½ΠΌ) Π±Ρ‹Π»Π° установлСна ​​либо Π² ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ»Π΅Ρ‡Π΅, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π² ΠΎΠΏΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ»Π΅Ρ‡Π΅. НаконСц, интСрфСрСнционная ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½Π°, ΠΌΠ΅ΡˆΠ°ΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΎΠΏΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Π°ΠΌ, Π±Ρ‹Π»Π° записана Π½Π° устройствС с зарядовой связью (ΠŸΠ—Π‘). ΠŸΠ—Π‘-ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° прСдставляла собой 14-Π±ΠΈΡ‚Π½ΡƒΡŽ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ (GRAS-14S5 M / C) с 1384 Γ— 1036 пиксСлСй ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ пиксСля 6,45 ΠΌΠΊΠΌ Γ— 6,45 ΠΌΠΊΠΌ.

XRD дифракция

ЭкспСримСнты ΠΏΠΎ Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π° монокристаллах Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π΅ ID31 ЕвропСйского Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° синхротронного излучСния.ЭнСргия рСнтгСновского ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° 68,37 кэВ использовалась Π² Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ пропускания. Использовался ΠΏΡƒΡ‡ΠΎΠΊ 300 ΠΌΠΊΠΌ Π² ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌ сСчСнии 1 ΠΌΠΌ. Π’ этом случаС Π»ΡƒΡ‡ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ сквозь Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρƒ кристалла, Π° информация ΠΎ рассСянии исходит ΠΎΡ‚ основной массы ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°. Π’ нашСм случаС Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ кристалла составлял 1 ΠΌΠΌ Γ— 1 ΠΌΠΌ Γ— 1 ΠΌΠΌ, Π° Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ рСнтгСновского ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° составлял ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 0,2 ΠΌΠΌ Γ— 0,3 ΠΌΠΌ. ОбъСм кристалла, ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ рСнтгСновским Π»ΡƒΡ‡ΠΎΠΌ Π²ΠΎ врСмя вращСния кристалла ΠΈ сбора ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ пространства, Π±Ρ‹Π», Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, порядка ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пятой ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ объСма кристалла.Π”Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Pilatus CdTe 2M Π±Ρ‹Π» Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ Π½Π° расстоянии 921 ΠΌΠΌ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° для сбора ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎ рассСянии. ΠžΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π»ΠΈ Π² ячСйку элСктричСского поля ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Ρ€ΡƒΠΆΠ°Π»ΠΈ Π² силиконовоС масло, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. S8. НапряТСниС ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Π»ΠΎΡΡŒ с шагом 200 Π’ Β· ΠΌΠΌ -1 Π΄ΠΎ максимальной напряТСнности поля 1,2 ΠΊΠ’ Β· ΠΌΠΌ -1 . ΠŸΡ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† вращался Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ оси с Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ изобраТСниями, ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ с ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠΌ Π½Π° 0,1 Β° Π½Π° 110 Β°. ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ картирования ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ пространства (ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис.S14), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…ΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ½ΠΎΠΌ рСнтгСновском Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π΅ (Rigaku SmartLab). ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ кристаллов KNN ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π΅ S1.

Π”ΠžΠŸΠžΠ›ΠΠ˜Π’Π•Π›Π¬ΠΠ«Π• ΠœΠΠ’Π•Π Π˜ΠΠ›Π«

Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΊ этой ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ доступны ΠΏΠΎ адрСсу http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/13/eaay5979/DC1

Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ тСкст

Рис. S1. ΠšΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Π΅ зависимости Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ элСктричСского поля.

Рис. S2. БистСма ΠœΠ°Ρ…Π°-Π¦Π΅Π½Π΄Π΅Ρ€Π°.

Рис. S3. Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ пространствСнного распрСдСлСния Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

Рис. S4. ΠšΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Π΅ зависимости Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ элСктричСского поля.

Рис. S5. ДиэлСктричСскиС свойства.

Рис. S6. ВСмпСратурная Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ униполярной Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ.

Рис. S7. Π Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ поля.

Рис. S8. ΠœΠΎΠ½ΠΎΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π» KNN установлСн Π² ячСйкС элСктричСского поля.

Рис. S9. ΠŸΠ΅Ρ‚Π»ΠΈ гистСрСзиса кристаллов KNN43.

Π€ΠΈΠ³. S10. ΠšΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Π΅ зависимости Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ элСктричСского поля.

Рис. S11. Π’Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ PFM-изобраТСния Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ².

Π€ΠΈΠ³. S12. ΠšΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½ΠΎΠ² монокристаллов KNN с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ PLM.

Рис. S13. ΠŸΠ΅Ρ‚Π»Ρ гистСрСзиса Ρ„Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния монокристалла K 0,37 Na 0,63 NbO 3 ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ЧИМ.

Π€ΠΈΠ³. S14. ΠšΠ°Ρ€Ρ‚Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ пространства для монокристаллов KNN.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° S1. ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ c / a кристаллов KNN.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° S2. Бвойства кристалла KNN43.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° S3. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ элСмСнтный состав К 0.41 Na 0,59 NbO 3 монокристалл.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° S4. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ элСмСнтный состав монокристалла K 0,43 Na 0,57 NbO 3 .

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° S5. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ элСмСнтный состав монокристалла K 0,44 Na 0,56 NbO 3 .

Π­Ρ‚ΠΎ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡ Π² ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΌ доступС, распространяСмая Π² соотвСтствии с условиями Π»ΠΈΡ†Π΅Π½Π·ΠΈΠΈ Creative Commons Attribution-NonCommercial, которая Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ использованиС, распространСниС ΠΈ воспроизвСдСниС Π½Π° любом носитСлС, ΠΏΡ€ΠΈ условии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ использовано , Π° Π½Π΅ для коммСрчСской Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ условии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ€ΠΈΠ³ΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ цитируСтся.

Благодарности: ΠœΡ‹ Π±Π»Π°Π³ΠΎΠ΄Π°Ρ€ΠΈΠΌ Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡŽ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΈ Π₯эйлунцзян Π·Π° ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ экспСримСнтов. ЀинансированиС: Π­Ρ‚Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Π±Ρ‹Π»Π° ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½Π° ΠΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΎΠ½Π΄ΠΎΠΌ СстСствСнных Π½Π°ΡƒΠΊ ΠšΠΈΡ‚Π°Ρ (Π³Ρ€Π°Π½Ρ‚Ρ‹ β„– 11674079, 51802055 ΠΈ 51822206). Π’ΠΊΠ»Π°Π΄ Π°Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ²: C.H., J.E.D., H.T. ΠΈ K.W. Π·Π°Π΄ΡƒΠΌΠ°Π». C.H., H.T., J.E.D., L.L. ΠΈ K.W. Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π» экспСримСнты. Z.Z., K.W., Q.L. ΠΈ W.C. прСдоставил устройства для выращивания ΠΈ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ кристаллов.C.H., M.-H.Z., J.E.D., K.W. ΠΈ H.T. ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π»ΠΈ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ°Π½Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ экспСримСнты. C.H., X.M., F.H. ΠΈ H.T. выросли кристаллы. C.H. ΠΈ Π₯. Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΠΌΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ структуру, ΠΏΠ΅Ρ‚Π»ΠΈ P β€” E ΠΈ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ. J.E.D., C.H., M.-H.Z., J.-F.L. ΠΈ K.W. прСдоставил ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ°Π½Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π» Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΡ„Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ XRD. X.M. ΠΈ П. ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ»ΠΈ пространствСнноС распрСдСлСниС Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ систСмы ΠœΠ°Ρ…Π°-Π¦Π΅Π½Π΄Π΅Ρ€Π°. Π‘Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒΡ написана, Π° рисунки ΠΏΠΎΠ΄Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Ρ‹ C.H., M.-H.Z., H.T., J.E.D. ΠΈ K.W. ΠšΠΎΠ½ΠΊΡƒΡ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ интСрСсы: Авторы Π·Π°ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρƒ Π½ΠΈΡ… Π½Π΅Ρ‚ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡƒΡ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… интСрСсов. Π”ΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²: ВсС Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Π΅ для ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π² ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅, прСдставлСны Π² Π΄ΠΎΠΊΡƒΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π΅ ΠΈ / ΠΈΠ»ΠΈ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Ρ…. Π”ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅, относящиСся ΠΊ этой ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ΅Π½Ρ‹ Ρƒ Π°Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ².

  • Copyright Β© 2020 Авторы, Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π°Π²Π° Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‰Π΅Π½Ρ‹; ΡΠΊΡΠΊΠ»ΡŽΠ·ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΡ†Π΅Π½Π·ΠΈΠ°Ρ‚ АмСриканской ассоциации содСйствия Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΡŽ Π½Π°ΡƒΠΊΠΈ. НСт ΠΏΡ€Π΅Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΈΠΉ ΠΊ ΠΎΡ€ΠΈΠ³ΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΠΌ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²Π° БША. РаспространяСтся ΠΏΠΎ нСкоммСрчСской Π»ΠΈΡ†Π΅Π½Π·ΠΈΠΈ Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY-NC).

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” ЭлСктромагнитная Π³Π΅ΠΎΡ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” это диагностичСскоС физичСскоС свойство, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ количСствСнно опрСдСляСт, насколько Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ элСктричСскиС заряды проходят Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля. Π’ матСматичСских Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Ρ… ΠΈ Π² справочных ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Ρ…, ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π³ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„Π»ΡŽΠΈΠ΄Ρ‹, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС сопротивлСниС. Для Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° гСофизичСских исслСдований, описанных Π² EM GeoSci, ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ являСтся основным диагностичСским физичСским свойством.

Π£Ρ‡Ρ€Π΅Π΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ

Когда ΠΊ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρƒ прикладываСтся элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, свободныС заряды Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ (ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠ²ΡΠΊΡƒΡŽ) силу. Π­Ρ‚Π° сила заставляСт свободныС заряды ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля (Ρ‚. Π•. ЭлСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°). Π›Π΅Π³ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ элСктричСскиС заряды проходят Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм элСктричСского поля, зависит ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ элСктропроводности.

Рис. 3 Π’Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСских зарядов ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ \ (\ sigma \) опрСдСляСт ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° \ (\ mathbf {J} \) Π² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π΅ ΠΈ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ \ (\ mathbf {E} \). Π­Ρ‚ΠΎ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ извСстно ΠΊΠ°ΠΊ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома ΠΈ опрСдСляСтся ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

\ [\ mathbf {J} = \ sigma \ mathbf {E} \]

, Π³Π΄Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ \ (\ mathbf {I} \) Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния \ (A \) (рис. 3):

\ [\ mathbf {J} = \ lim_ {A \ rightarrow 0} \ frac {\ mathbf {I} (A)} {A} \]

УдСльноС элСктричСскоС сопротивлСниС

Π’ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… случаях элСктричСскиС свойства ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского сопротивлСния \ (\ rho \).УдСльноС элСктричСскоС сопротивлСниС опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, обратная ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ элСктропроводности:

\ [\ rho = \ frac {1} {\ sigma} \]

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ взаимосвязь ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ:

\ [\ mathbf {E} = \ rho \ mathbf {J} \]

Π—Π°Ρ€ΡΠΆΠ°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ частотная Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ

Под дСйствиСм элСктричСского поля свободныС заряды (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΠΎΠ½Ρ‹) ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля. Для Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° практичСских ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ элСктричСских зарядов находится Π² Ρ„Π°Π·Π΅ с ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ.Однако ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ заряды Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Π°, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ кондСнсаторы для ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… зарядов; явлСниС, извСстноС ΠΊΠ°ΠΊ индуцированная поляризация. C} \ Bigg] \]

, Π³Π΄Π΅ \ (\ sigma _ {\ infty} \) β€” бСсконСчный ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π» частоты, \ (0 \ leq \ eta \ leq 1 \) β€” Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ , Π° \ (\ tau \) ΠΈ \ (0 \ leq C \ leq 1 \) ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ накоплСния заряда.{-4} \) s ΠΈ \ (C \) = 0,5.

Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Π³Π΅ΠΎΡ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ элСктромагнитных съСмок ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ контрасты Π² элСктропроводности для изобраТСния Π½Π΅Π΄Ρ€. НапримСр, Π²ΠΎ врСмя исслСдований ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния постоянному Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ (DCR) элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π—Π΅ΠΌΠ»ΡŽ. ΠŸΡƒΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ зависят ΠΎΡ‚ распрСдСлСния подповСрхностной проводимости.

МногиС элСктромагнитныС систСмы Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ°Ρ… элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ.К Π½ΠΈΠΌ относятся: элСктромагнитная съСмка Π² частотной области (FDEM), элСктромагнитная съСмка Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ области (TDEM), элСктромагнитная съСмка с ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ морским источником (CSEM) ΠΈ Π½Π΅Ρ€Π°Π·ΠΎΡ€Π²Π°Π²ΡˆΠΈΠ΅ΡΡ боСприпасы (UXO). Π’ΠΎ врСмя этих исслСдований ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ посылаСт ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ элСктромагнитныС сигналы Π² зСмлю, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ впослСдствии ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ элСктричСскиС Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ. Π‘ΠΈΠ»Π° Π½Π°Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΈ создаваСмыС ΠΈΠΌΠΈ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ поля зависят ΠΎΡ‚ распрСдСлСния подповСрхностных проводимостСй.

Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅, собранныС Π²ΠΎ врСмя магнитотСллуричСской (МВ) ΠΈ Z-оси Tipper EM (ZTEM) съСмок, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ зависят ΠΎΡ‚ проводимости Π—Π΅ΠΌΠ»ΠΈ.Π­Ρ‚ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ основаны Π½Π° СстСствСнных источниках для Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктромагнитных ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠΎΠ². Для МП ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ элСктричСского ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ Π΄Π°ΡŽΡ‚ прСдставлСниС ΠΎΠ± элСктромагнитном импСдансС Π—Π΅ΠΌΠ»ΠΈ ΠΈ, косвСнно, ΠΎ Π΅Π΅ элСктропроводности.

ΠŸΠ»Π°Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ

По ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎΠΌ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ΄, ΡΡƒΠ»ΡŒΡ„ΠΈΠ΄ΡΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ высоко заряТСнными; Π·Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π³ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ΄ с высоким содСрТаниСм Π³Π»ΠΈΠ½Ρ‹. Π’ достаточном количСствС ΡΡƒΠ»ΡŒΡ„ΠΈΠ΄ΡΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.Π’ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ опросов DCR, опросы IP ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ для различСния ΠΏΠ»Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ бСсплатных Ρ‚Π΅Π», Π΄Π°ΠΆΠ΅ Ссли ΠΎΠ±Π° ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. БистСмы TDEM Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ для распознавания наличия заряТСнных Ρ‚Π΅Π», ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ΠΈ производят Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚Ρ‹ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ области. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ стала ΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ диагностичСским физичСским свойством, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ для опрСдСлСния мСстороТдСний ΡΡƒΠ»ΡŒΡ„ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Ρ… Ρ€ΡƒΠ΄.

АкустоэлСктронный ΠΏΠΈΠ½Ρ†Π΅Ρ‚ мягко ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΏΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ биологичСскими наночастицами ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ всСго Π² нСсколько Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² β€” ScienceDaily

Π˜Π½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Ρ‹ ΠΈΠ· УнивСрситСта Π”ΡŒΡŽΠΊΠ° Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»ΠΈ систСму для управлСния частицами, ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈΡΡ ΠΊ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½ΠΎΠΉ 2.Π”ΠΠš Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ 5 Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² с использованиСм ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠΌ элСктричСских ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ «акустоэлСктронныС Π½Π°Π½ΠΎΠΏΠΈΠ½Ρ†Π΅Ρ‚Ρ‹Β», обСспСчиваСт динамичСски управляСмый ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ пСрСмСщСния ΠΈ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° наночастиц Π½Π° большой ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ Π±Π΅Π· использования этикСток. Π­Ρ‚Π° тСхнология ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² самых Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… областях, ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ кондСнсированных срСд Π΄ΠΎ Π±ΠΈΠΎΠΌΠ΅Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠ½Ρ‹.

ИсслСдованиС появится Π² Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Π½Π΅Ρ‚Π΅ 22 июня Π² Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Nature Communications .

Π’ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ наночастиц β€” ваТнСйшая ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ.НапримСр, ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ экзосом ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΠΊΡ€ΠΎΡˆΠ΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… биологичСских ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» ΠΎΡ‚ ΠΊΡ€ΠΎΠ²ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°ΠΌ диагностичСских тСстов для Ρ€Π°Π½Π½Π΅Π³ΠΎ обнаруТСния ΠΎΠΏΡƒΡ…ΠΎΠ»Π΅ΠΉ ΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ΄Π΅Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… Π·Π°Π±ΠΎΠ»Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠΉ. Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… наночастиц Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ ΡƒΠ·ΠΎΡ€Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΈΡ… фиксациСй ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‡ΡŒ Π² создании Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² с Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ настраиваСмыми свойствами.

Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ дСсяти Π»Π΅Ρ‚ Π’ΠΎΠ½ΠΈ Π”ΠΆΡƒΠ½ Π₯ΡƒΠ°Π½Π³, заслуТСнный профСссор ΠΌΠ°ΡˆΠΈΠ½ΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΈ матСриаловСдСния Π² Duke Уильяма Π‘Π΅Π²Π°Π½Π°, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π» систСмы акустичСских ΠΏΠΈΠ½Ρ†Π΅Ρ‚ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ для управлСния частицами.Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒ становится Π½ΠΈΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· самых ΠΌΠ°Π»Π΅Π½ΡŒΠΊΠΈΡ… вирусов, становится Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ Π²Π΅Ρ‰ΠΈ со Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠΌ.

Β«Π₯отя ΠΌΡ‹ всС Π΅Ρ‰Π΅ Π² основном ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ Π·Π²ΡƒΠΊ, Π² Π½Π°ΡˆΠΈΡ… акустоэлСктронных Π½Π°Π½ΠΎΠΏΠΈΠ½Ρ†Π΅Ρ‚Π°Ρ… ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… тСхнологиях», β€” сказал Π”ΠΆΠΎΠ·Π΅Ρ„ Π ΡƒΡ„ΠΎ, аспирант, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π₯ΡƒΠ°Π½Π³Π°. Β«Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΌΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ акустичСскиС Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, Π½ΠΎ ΠΈ элСктричСскиС поля со свойствами акустичСских Π²ΠΎΠ»Π½Β».

ВмСсто использования Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½ для прямого пСрСмСщСния наночастиц Π₯ΡƒΠ°Π½Π³, Π ΡƒΡ„ΠΎ ΠΈ ΠŸΠ΅ΠΉΡ€Π°Π½ Π§ΠΆΠ°Π½, постдок ΠΈΠ· Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π₯ΡƒΠ°Π½Π³Π°, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ для создания элСктричСских ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‡ΠΎΠΊ.Новый ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ с акустоэлСктронным ΠΏΠΈΠ½Ρ†Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ β€” Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ создаСт элСктричСство Π² ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π½Π° мСханичСскоС напряТСниС β€” ΠΏΠΎΠ΄ нСбольшой ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ, Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Π§Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ прСобразоватСля Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π±ΠΎΠΊΠ°ΠΌ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‹Π»Π°ΡŽΡ‚ Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π² ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ.

Π­Ρ‚ΠΈ Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄ΠΏΡ€Ρ‹Π³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ, создавая устойчивый ΡƒΠ·ΠΎΡ€. А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ напряТСния Π² ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠ΅, ΠΎΠ½ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ элСктричСскиС поля.Они ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ с акустичСскими Π²ΠΎΠ»Π½Π°ΠΌΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ создаСт структуру элСктричСского поля Π² ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Π½Π°Π²Π΅Ρ€Ρ…Ρƒ.

«КолСбания Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π·Π°ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ динамичСски Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды», β€” сказал Π§ΠΆΠ°Π½. Β«Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ поляризуСт наночастицы Π² Тидкости, которая слуТит Ρ€ΡƒΡ‡ΠΊΠΎΠΉ для манипулирования ΠΈΠΌΠΈΒ».

Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ получился ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ, ΡΠΎΡ‡Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² сСбС Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ стороны Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… манипуляторов с наночастицами. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ акустоэлСктронныС Π½Π°Π½ΠΎΠΏΠΈΠ½Ρ†Π΅Ρ‚Ρ‹ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ элСктромагнитный ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊ Π² Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Ρ…, наночастицы Π½Π΅ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ проводящими сами ΠΏΠΎ сСбС ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΠ°Ρ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½, ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ свойства ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ быстро ΠΈ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ мноТСство Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ΠΎΠ².

Π’ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΡ‚ΠΈΠΏΠ΅ исслСдоватСли ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ наночастицы, располоТСнныС Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ полосатых ΠΈ ΡˆΠ°Ρ…ΠΌΠ°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΡƒΠ·ΠΎΡ€ΠΎΠ². Они Π΄Π°ΠΆΠ΅ динамичСски Ρ‚ΠΎΠ»ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ частицы ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, записывая Π±ΡƒΠΊΠ²Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ D, U, K ΠΈ E. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ исслСдоватСли Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эти Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π°Π½ΠΎΡ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ пСрСнСсСны Π½Π° сухиС ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ с использованиСм Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΡ… наночастиц, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ Π½Π°Π½ΠΎΡ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΠΈ, 3 .5-Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ ΠΈ 1,4-Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ дСкстран часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² биомСдицинских исслСдованиях. И ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ всС это ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΎ Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ области, которая Π² дСсятки ΠΈΠ»ΠΈ сотни Ρ€Π°Π· большС, Ρ‡Π΅ΠΌ соврСмСнныС соврСмСнныС Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ Π½Π°Π½ΠΎΡ‚Π²ΠΈΠ·ΠΈΠ½Π³Π°.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ:

ΠœΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ прСдоставлСны Duke University . ΠžΡ€ΠΈΠ³ΠΈΠ½Π°Π» написан КСном ΠšΠΈΠ½Π³Π΅Ρ€ΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅. Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π΄Π°ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ ΡΡ‚ΠΈΠ»ΡŽ ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅.

ВоспроизвСдСниС наблюдСний элСктричСского поля Π²ΠΎ врСмя ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Π±ΡƒΡ€ΡŒ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ строгого Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ модСлирования ΠΈ совмСстной ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ искаТСний | ЗСмля, ΠΏΠ»Π°Π½Π΅Ρ‚Ρ‹ ΠΈ космос

ΠœΡ‹ рассматриваСм ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½ΠΎΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π½Ρ‹ΠΉ магнитосфСрный источник, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΡ‹ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ 15 Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌΠΈ коэффициСнтами SHE Ξ΅nm (Ο‰) ( n ≀3, | m | ≀3).ΠœΡ‹ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ спСктры этих коэффициСнтов ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ для всСх ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Π±ΡƒΡ€ΡŒ, ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π΅ 1. Они ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для синтСза Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… рядов элСктричСского поля Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ… измСрСния Π² Π―ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΈ ΠΈ Π² Ѐилиппинском ΠΌΠΎΡ€Π΅, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π½Π° рисункС 1.

Насколько ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ Как извСстно, Π² Π³Π΅ΠΎΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ гСоэлСктричСскиС поля Π² спокойныС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π° ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π΄Π½Π΅Π²Π½Ρ‹Π΅ солнСчныС спокойныС Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ( ΠΊΠ². ), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ описаны Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π°ΠΌΠΈ Π½Π°Π±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ коэффициСнтов (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Schmucker [2013]).Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ свСсти ΠΊ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌΡƒ влияниС Sq , ΠΌΡ‹ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ искаТСния Π½Π° основС 3-Π΄Π½Π΅Π²Π½Ρ‹Ρ… сСгмСнтов вычислСнных ΠΈ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… рядов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ сосрСдоточСны Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π΅ΡΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ.

ΠžΠ±ΡΠ΅Ρ€Π²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π½Π° Π΄Π½Π΅ ΠΎΠΊΠ΅Π°Π½Π°

ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Π°Ρ буря Π² Π°ΠΏΡ€Π΅Π»Π΅ 2000 Π³. Π±Ρ‹Π»Π° СдинствСнным Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ событиСм Π²ΠΎ врСмя развСртывания элСктромагнСтомСтров Π½Π° Π΄Π½Π΅ ΠΎΠΊΠ΅Π°Π½Π°. Для Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ 3-Π΄Π½Π΅Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСгмСнта Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ этого ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ° Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ 4 станции (OB1, OB2, OB5 ΠΈ OB6) собрали достовСрныС Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅. ΠœΡ‹ прСдставляСм наблюдаСмоС ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π° этих участках Π½Π° РисункС 3.ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Β«ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅Β» элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ опрСдСляСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ G E mod ( t ). Наши ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ искаТСний G прСдставлСны Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π΅ 2.

Рисунок 3

E-ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² обсСрваториях Π΄Π½Π° ΠΎΠΊΠ΅Π°Π½Π°. НаблюдаСмоС (синий) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ (красный) элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π² Π°ΠΏΡ€Π΅Π»Π΅ 2000 Π³ΠΎΠ΄Π°. ЛСвая панСль: E x ; правая панСль: E y .ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для наглядности Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ряды Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… станциях сдвинуты Π½Π° 15 ΠΌΠ’ / ΠΊΠΌ.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 2 ΠžΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ† искаТСний для Π΄ΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… станций ΠΎΠΊΠ΅Π°Π½Π° с использованиСм Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π² Π°ΠΏΡ€Π΅Π»Π΅ 2000 Π³.

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ для участков Π΄Π½Π° ΠΎΠΊΠ΅Π°Π½Π° оТидаСтся нСбольшоС Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ΅ искаТСниС, ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ G Π±Π»ΠΈΠ·ΠΎΠΊ ΠΊ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅. Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ Π½Π° Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ сайтов ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ элСмСнты G xx ΠΈ G Π³Π³ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ ΠΊ 1 ΠΈ Π½Π΅Π΄ΠΈΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСмСнтам G xy ΠΈ G yx Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ ΠΊ 0. Π“ Ρ…Ρ… Π² OB6 Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ отклоняСтся ΠΎΡ‚ ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ; ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ Exobs Π² OB6 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ряд нСфизичСских всплСсков; ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, это ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ связано с качСством Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…. На OB5 ΠΎΠ±Π° G xx ΠΈ G yx явно ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ значСния, указывая Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ± ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ слоистой гСологичСской срСдС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π΅ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ для этой станции.Π’ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ, Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для окСаничСских участков Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ Π½Π°ΡˆΠΈΡ… ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»Π΅ΠΉ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈ ΠΊ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π°ΠΌ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля ΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΡŽ ΠŸΡŽΡ‚Π΅ ΠΈ ΠšΡƒΠ²ΡˆΠΈΠ½ΠΎΠ²Π° ([2013]).

Π’ послСдних Π΄Π²ΡƒΡ… столбцах Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρ‹ 2 ΠΌΡ‹ прСдставляСм коэффициСнты Π΄Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Rx2 измСряСт, насколько Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ Exobs ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅Π»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ с Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ Exmod ΠΈ Eymod, Π° Ry2 измСряСт, насколько Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ Eyobs ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅Π»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ с этими Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ»Π΅ΠΌΡ‹Π΅ коэффициСнты Π΄Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ для всСх станций, особСнно Π² E y ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚.

Π‘Π΅Ρ€Π΅Π³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ обсСрватории

Π‘Π΅Ρ€Π΅Π³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ обсСрватории KAK, KNY ΠΈ MMB ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ряд элСктричСского поля. ΠœΡ‹ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ искаТСний ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎ позволяСт Π½Π°ΠΌ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΡˆΠΈΡ… ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΎΠΊ. Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρ‹ 3, 4 ΠΈ 5 содСрТат ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ элСмСнты G для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ°, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ срСднСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ стандартноС ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° всСх событий. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° сСбя Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΎΠΊ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π½Π° Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… сайтах.Π’ KAK (Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 3), G yy большС ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ со всСми ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ элСмСнтами, Π° Ρƒ MMB (Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 5) G xx ΠΈ G xy большиС. ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ значСния для ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… обсСрваторий ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 3, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ наши ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ Π·Π°Π½ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρƒ фактичСского элСктричСского поля ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π½Π° этот коэффициСнт. Напротив, ΠΏΡ€ΠΈ KNY (Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 4) всС элСмСнты <1, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ наши ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρƒ элСктричСского поля.Π­Ρ‚ΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ искаТСния - ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ локальноС явлСниС.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 3 ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° искаТСний ΠΈ статистика обсСрватории КАК Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 4 ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° искаТСний ΠΈ статистика обсСрватории KNY Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 5 ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° искаТСний ΠΈ статистика для обсСрватории MMB

Анализ расхоТдСний ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ событиями ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ G достаточно Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½Ρ‹.Π—Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… элСмСнтов (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, G yx Π² KAK), стандартныС отклонСния ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ явно мСньшиС Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹, Ρ‡Π΅ΠΌ сами ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ Π΄Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ…, Π½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² зависимости ΠΎΡ‚ мСста ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°. ΠΠ°ΠΈΠ²Ρ‹ΡΡˆΠΈΠ΅ Rx2 ΠΈ Ry2 ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ для KAK; Ρƒ MMB ΠΎΠ½ΠΈ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠ΅. Π’ этом контСкстС ΠΌΡ‹ Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΠΌ Π΅Ρ‰Π΅ Ρ€Π°Π· ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ наш Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ· основан Π½Π° нСбольшом количСствС исходных Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ΠΎΠ² Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ стСпСни.Π₯отя эти Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Ρ‹, вСроятно, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π²ΠΎΡΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½ΠΎΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ»ΡŒΡ†Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° магнитосфСры, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π΅ΠΆΠ΅Π΄Π½Π΅Π²Π½Ρ‹Π΅ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Sq , ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ всСгда ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ….

На рисунках 4, 5 ΠΈ 6 ΠΌΡ‹ сравниваСм наблюдаСмоС ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π² октябрС 2003 Π³. (Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ извСстной ΠΊΠ°ΠΊ Β«Π₯эллоуинская буря») Π² обсСрваториях KAK, KNY ΠΈ MMB. Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ Π΅Ρ‰Π΅ Ρ€Π°Π·, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° этих рисунках Β«ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅Β» элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ задаСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ G E mod ( t ).ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ряды ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ коррСляции ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ измСрСниями ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»Π΅ΠΉ Π² Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… обсСрваториях. Π’ Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ наблюдаСмоС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² KAK ΠΈ KNY прСвосходно воспроизводится, наблюдСния ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Ρ‹ Π½Π° MMB ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² дСталях. Однако ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ ΠΈ общая Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ряда Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ воспроизводятся Π½Π° MMB.

Рисунок 4

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² КАК. НаблюдаСмоС (синий) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ (красный) элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π² октябрС 2003 Π³. (Π₯эллоуин).ВСрхняя панСль: E x ; ниТняя панСль: E y .

Рисунок 5

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² KNY. НаблюдаСмоС (синий) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ (красный) элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π² октябрС 2003 Π³.

Рисунок 6

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² MMB. НаблюдаСмоС (синий) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ (красный) элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π² октябрС 2003 Π³.

Если ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠ², событиС октября 2003 Π³. выдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ°Ρ… G (e.Π³. Π“ Ρ…Ρ… , G ярдов ΠΈ G Π³Π³ Ρƒ КАК; Π“ Ρ…Ρ… ΠΏΡ€ΠΈ MMB) ΠΈ Π² коэффициСнтах Π΄Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ нСбольшой Ry2 ΠΏΡ€ΠΈ KAK ΠΈ Rx2 ΠΏΡ€ΠΈ MMB). Π­Ρ‚ΠΈ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ нашСго прСдполоТСния ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ источник ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ описан ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ количСством сфСричСских Π³Π°Ρ€ΠΌΠΎΠ½ΠΈΠΊ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ стСпСни.Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ связано с Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π°Π²Ρ€ΠΎΡ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ²Π°Π»Π° Π΄Π°Π»Π΅ΠΊΠΎ Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‹ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ полоТСния ΠΊ экватору Π΄ΠΎ Π―ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΈ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, для особСнно ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Π±ΡƒΡ€ΡŒ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ событиС октября 2003 Π³., Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ нашСго ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π² срСдних ΡˆΠΈΡ€ΠΎΡ‚Π°Ρ….

Π“Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ эффСкты

Π’ этом Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΌΡ‹ исслСдуСм Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ модСлирования для нашСго Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° ΠΈ, Π² частности, Ρ€Π΅ΡˆΠ°Π΅ΠΌ вопрос ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ Π»ΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ эффСкты. Π’ этом Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΌΡ‹, Π² качСствС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π°, сосрСдоточимся Π½Π° ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ искаТСний Π² KAK для ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ° Π² октябрС 2003 Π³ΠΎΠ΄Π°.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ 3-D модСлирования, ΠΌΡ‹ повторяСм Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ симуляции Π² 1-D ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ. Для Π³Π»ΡƒΠ±ΠΈΠ½> 10 ΠΊΠΌ эта модСль эквивалСнтна Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ, Π½ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ слой замСняСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ с ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ области Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠΉ обсСрватории, Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚Ρ‹ повСрхностной проводимости. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ этой ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ для KAK ΠΈ ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ° Π² октябрС 2003 Π³.

G1 βˆ’ DKAK = βˆ’0,190,55βˆ’1,161,89,

(7)

с Rx2 = 0.23 ΠΈ Ry2 = 0,24. АналогичныС Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ с Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠ²; усрСднСнныС коэффициСнты Π΄Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ Rx2 = 0,46 ΠΈ Ry2 = 0,47 ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ модСлирования (Rx2 = 0,84, Ry2 = 0,90, см. Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρƒ 3). ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅ΠΌΠ°Ρ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° искаТСний, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, Π½Π΅ слишком отличаСтся ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ модСлирования:

G3-DKAK = -0,150,73-0,912,60.

(8)

ΠžΠ΄Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ для KNY Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ падСнию Rx2 ΠΈ Ry2, Π½ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ измСнСниям Π² элСмСнтах G , Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ 1-D ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ для MMB ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ коэффициСнтам Π΄Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ искаТСний.Для обсСрваторий Π΄Π½Π° ΠΎΠΊΠ΅Π°Π½Π° ΠΌΡ‹ Π½Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ† ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ коэффициСнты ΠΈ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ различия Π² G для ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ модСлирования. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌ:

  1. 1.

    Π’ Ρ€Π΅Π³ΠΈΠΎΠ½Π°Ρ…, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… структура проводимости Π² основном одномСрная (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ЀилиппинскоС ΠΌΠΎΡ€Π΅), Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ лишь Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ влияниС Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹.

  2. 2.

    Π’ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Ρ€Π΅ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅Π³ΠΈΠΎΠ½Π°Ρ… (Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ располоТСниС всСх Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… обсСрваторий Π² Π―ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΈ) Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅ΡˆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ прогнозирования Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… рядов элСктричСского поля Π²ΠΎ врСмя ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ, ΠΎ Ρ‡Π΅ΠΌ ΡΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠ°Ρ коррСляция ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ наблюдСниями ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»Π΅ΠΉ.

  3. 3.

    Для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… мСстополоТСний (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, MMB) смодСлированныС ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ эффСкты ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° Π² своСм влиянии Π½Π° вычислСнноС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅.ΠžΠ΄Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅ ΠΆΠ΅ коэффициСнты Π΄Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅, Π½ΠΎ Ρ†Π΅Π½ΠΎΠΉ Π½Π΅ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ раздСлСния ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… эффСктов, Π½Π° Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎ другая ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° искаТСний.

ΠœΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π° искаТСний для KAK Π±Ρ‹Π»Π° Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ†Π΅Π½Π΅Π½Π° Π›Π°Π²ΠΎΠΌ ΠΈ Бвидинским ([2014]) с использованиСм Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎ ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Π² Ρ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π₯эллоуина Π² октябрС 2003 Π³ΠΎΠ΄Π°. ΠžΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹:

GL & SKAK = 1.330,42βˆ’0,210,06.

(9)

ΠœΡ‹ Π½Π΅ наблюдаСм Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ сходства с нашими Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ события (G3-DKAK, ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ 8). Однако ΠΎΠ±Π° исслСдования ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½ΠΎ воспроизвСсти ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ряды ΠΊΠ°ΠΊ E x ΠΈ E y . Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π›Π°Π² ΠΈ Бвидинский ([2014]) ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ воспроизвСсти 87% ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΉ (хотя ΠΈΠ· описания Π½Π΅ совсСм понятно, ΠΊΠ°ΠΊ рассчитываСтся это Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅).ΠœΡ‹ достигаСм коэффициСнтов Π΄Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ 76% для E x ΠΈ 81% для E y .

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Ρ‹ Π»ΠΈ различия Π² ΠΎΡ†Π΅Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ… искаТСний различиями Π² модСлях проводимости, ΠΌΡ‹ Π΅Ρ‰Π΅ Ρ€Π°Π· повторяСм наши Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΏΠΎΠΌΡΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹Π΅ симуляции Π² ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ полупространства с ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 5,13 Γ— 10 βˆ’4 Π‘ΠΌ / ΠΌ. Π­Ρ‚Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π±Ρ‹Π»Π° совмСстно ΠΎΡ†Π΅Π½Π΅Π½Π° (вмСстС с ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Π΅ΠΉ искаТСний) Π›Π°Π²ΠΎΠΌ ΠΈ Бвидинским ([2014]).Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ этой ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ для КАК ΠΈ ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ° октября 2003 Π³. ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

Ghomog.KAK = βˆ’0,040,34βˆ’0,441,24,

(10)

с Rx2 = 0,47 ΠΈ Ry2 = 0,48. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎ отличаСтся ΠΎΡ‚ G3-DKAK, Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈ ΠΎΡ‚ GL & SKAK. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, нСсмотря Π½Π° использованиС ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ проводимости, ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ искаТСния, ΠΎΡ†Π΅Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π›Π°Π²ΠΎΠΌ ΠΈ Бвидинским ([2014]), ΠΈ Π½Π°ΠΌΠΈ Π½Π΅ ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚. Π’ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ объяснСниС этого разногласия β€” Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ с источником.Π’ Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ Π›Π°Π² ΠΈ Бвидинский ([2014]), ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Ρ‚Π΅Π½Π·ΠΎΡ€ импСданса, нСявно ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ источник плоских Π²ΠΎΠ»Π½ являСтся ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ для МП, ΠΌΡ‹ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ структуру ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ½ΠΎΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля источника.

На ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΊ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΡŽ Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ

ΠœΡ‹ Π½Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ† Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΠΌ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π»ΠΈ наш ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ для прСдсказания элСктричСского поля Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π²ΠΎ врСмя ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Π±ΡƒΡ€ΡŒ. Для этого Π½Π°ΠΌ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΡΠ²ΠΎΠ»ΡŽΡ†ΠΈΡŽ поля источника Π΄ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ…ΠΎΠ΄Π° Π±ΡƒΡ€ΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠΉ.Как ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ извСстно, Π΄ΠΎΠΌΠΈΠ½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ источником ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π² срСдних ΡˆΠΈΡ€ΠΎΡ‚Π°Ρ… являСтся симмСтричный ΠΊΠΎΠ»ΡŒΡ†Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² магнитосфСрС, пространствСнно описываСмый сфСричСской Π³Π°Ρ€ΠΌΠΎΠ½ΠΈΠΊΠΎΠΉ Y10 = cosΞΈ, Π° Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ β€” ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ коэффициСнтом Ξ΅10. ПослСдний ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ связан с индСксом Dst ΠΊΠ°ΠΊ (Olsen, Kuvshinov [2004])

с Q ~ = 0,27, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΡΡ ΠΏΠΎΠΏΡ€Π°Π²ΠΊΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ порядка для ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… эффСктов (Langel and Estes [1985]).

ΠŸΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ· Dst Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ Π½Π° основС Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° наблюдСний солнСчного Π²Π΅Ρ‚Ρ€Π° спутником Advanced Composition Explorer (ACE) Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ L1 Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆΠ° (Π’Π΅ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ½ ΠΈ Π›ΠΈ [2002]).Π’ зависимости ΠΎΡ‚ скорости солнСчного Π²Π΅Ρ‚Ρ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Ρ‹ Dst доступны ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π·Π° 1 час. Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ 6-Π΄Π½Π΅Π²Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ· для Dst , основанный Π½Π° прямых Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π΅Π½ΠΈΡΡ… Π·Π° Π‘ΠΎΠ»Π½Ρ†Π΅ΠΌ, Π±Ρ‹Π» Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΎ прСдставлСн Вобиской ΠΈ Π΄Ρ€. ([2013]).

Π’ этом исслСдовании ΠΌΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ· Dst ΠΏΠΎ наблюдСниям ACE для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π² октябрС 2003 Π³. ΠΈ вычисляСм Ξ΅10 с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ уравнСния 11. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ сравниваСтся с Ξ΅10, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ нашСго ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° Π½Π° Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ ΠΏΠ°Π½Π΅Π»ΠΈ рисунка 7.ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… рядов Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΡƒΡŽΡ‚ΡΡ, Π° ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ прСдсказаны. Π‘ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ„Π°Π·Ρ‹ восстановлСния ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ связано с использованиСм уравнСния 11, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π½Π΅ ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΡƒ ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… эффСктов. Однако Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ быстрыС колСбания Ξ΅10, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… рядах, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ нашСго ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°, Π½ΠΎ Π½Π΅ Π² Ρ‚Π΅Ρ…, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° основС наблюдСний ACE. ΠŸΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ· Dst ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ номинальноС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 10 ΠΌΠΈΠ½ΡƒΡ‚, Π½ΠΎ ΠΎΠ½ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ воспроизводит характСристики Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½Π° часовых ΡˆΠΊΠ°Π»Π°Ρ….Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· спСктров мощности, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π½Π° Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ ΠΏΠ°Π½Π΅Π»ΠΈ рисунка 7. Для ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‡Π΅ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… часов Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Π΅ Dst Π½Π΅ Ρ…Π²Π°Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ энСргии.

Рисунок 7

Π‘ΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Ρ‹ мощности (вСрхняя панСль) ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ряды (ниТняя панСль) Ξ΅10 . ΠšΡ€Π°ΡΠ½Ρ‹ΠΉ: ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠ° ΠΏΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ обсСрватории; синий: прСдсказано ΠΏΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ солнСчного Π²Π΅Ρ‚Ρ€Π° ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Π’Π΅ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΠ½Π° ΠΈ Π›ΠΈ ([2002]).

ΠœΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠΈ нашСй Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ, Ρ€Π°ΡΡ‡Π΅Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ искаТСний для KAK (срСдниС значСния, см.Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 3) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ· Ξ΅10 Dst для расчСта элСктричСского поля Π² KAK Π²ΠΎ врСмя ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ° Π² октябрС 2003 Π³ΠΎΠ΄Π°. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рисункС 8. БогласиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ наблюдСниями ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Π°ΠΌΠΈ слабоС. ΠŸΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ воспроизводятся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠ΅ особСнности измСнСния элСктричСского поля Π²ΠΎ врСмя Π±ΡƒΡ€ΠΈ. Амплитуды ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² Π½Π΅ ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ быстрыС колСбания ΠΎΡ‚ΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚. ΠœΡ‹ Π΄ΡƒΠΌΠ°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ это Π² основном связано с ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Π° Dst .ЭлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΏΡ€Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΠ΅Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстрыС колСбания Π²ΠΎ врСмя ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Π±ΡƒΡ€ΡŒ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ воспроизвСсти, Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ссли извСстна врСмСнная ΡΠ²ΠΎΠ»ΡŽΡ†ΠΈΡ поля источника Π² Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π°Ρ….

Рисунок 8

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² КАК β€” Π΅Ρ‰Π΅ Ρ€Π°Π·. НаблюдаСмоС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ (синий) ΠΈ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, прСдсказанноС Π½Π° основС ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·Π° Dst (красный) для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π² октябрС 2003 Π³ΠΎΠ΄Π°.

ЭлСктромагнитная индукция ΠΈ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ЀарадСя

Если Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π°ΠΌΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ, ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ усиливаСтся, создавая Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ сСбя статичСскоС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ стСрТнСвого ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π°, Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ‡Π΅Ρ‚Π»ΠΈΠ²Ρ‹Π΅ сСвСрный ΠΈ ΡŽΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΡ‹.

Полая ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ° с Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½Ρ‹ΠΌ сСрдСчником

ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π² ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΊΠ°Ρ… ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠ΅ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ. Если Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ слои ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ Π½Π°ΠΌΠΎΡ‚Π°Π½Ρ‹ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΈ Ρ‚Ρƒ ΠΆΠ΅ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ с Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½ΠΈΡ…, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ статичСского ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ опрСдСляСтся Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ. Π§Π΅ΠΌ большС Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, Ρ‚Π΅ΠΌ большС Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ статичСского ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅Π΅.

Но Ρ‡Ρ‚ΠΎ, Ссли Π±Ρ‹ ΠΌΡ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ»ΠΈ эту идСю, ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠ² элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ ΠΈ вмСсто ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΎ сСрдСчника ΠΌΡ‹ помСстили стСрТнСвой ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ сСрдСчника ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ с ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠΉ. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ этот стСрТнСвой ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ Β«Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΡŒΒ» ΠΈ Β«Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΡƒΒ» ΠΈΠ· ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠΊ Π·Π° счСт физичСского двиТСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π½Π΅Π΅.

Аналогично, Ссли Π±Ρ‹ ΠΌΡ‹ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π»ΠΈ стСрТнСвой ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ Π² Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΌ состоянии ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π»ΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΈ Π½Π°Π·Π°Π΄ Π² ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅ индуцировался Π±Ρ‹ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ.Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ, пСрСмСщая ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ ΠΈΠ»ΠΈ измСняя ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ напряТСниС ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, ΠΈ этот процСсс извСстСн ΠΊΠ°ΠΊ ЭлСктромагнитная индукция ΠΈ являСтся основным ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΎΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ трансформаторов, Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΈ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ².

ЭлСктромагнитная индукция Π±Ρ‹Π»Π° Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π° Π΅Ρ‰Π΅ Π² 1830-Ρ… Π³ΠΎΠ΄Π°Ρ… Майклом Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π΅Π΅ΠΌ . Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π΅ΠΉ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π» постоянный ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΡŒ ΠΈ ΠΈΠ· ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ‚Π»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π°, ΠΎΠ½ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π» ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΡƒΡ‰ΡƒΡŽ силу ΠΈΠ»ΠΈ Π­Π”Π‘, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ словами, напряТСниС, ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, создавался Ρ‚ΠΎΠΊ.

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, Майкл Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π΅ΠΉ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π» способ создания элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с использованиСм Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ силы ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля, Π° Π½Π΅ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉ. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ это ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΠΊ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΠΌΡƒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ, ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ элСктричСство с ΠΌΠ°Π³Π½Π΅Ρ‚ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠΌ, Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ ЀарадСя . Π’Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ это Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚?.

Когда ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½ΠΈΠΆΠ΅, пСрСмСщаСтся Β«ΠΊΒ» ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅, стрСлка ΠΈΠ»ΠΈ стрСлка Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π² основном прСдставляСт собой ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ с ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΎΠΉ с Π½ΡƒΠ»Π΅Π²Ρ‹ΠΌ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ, отклоняСтся ΠΎΡ‚ своСго Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ полоТСния Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ.Когда ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ пСрСстаСт Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΈ остаСтся Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅, стрСлка Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° возвращаСтся ΠΊ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π΅Ρ‚ физичСского двиТСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля.

Аналогичным ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ пСрСмСщаСтся Β«ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈΒ» Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, стрСлка Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° отклоняСтся Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ, указывая Π½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ полярности. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ, пСрСмСщая ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ Π½Π°Π·Π°Π΄ ΠΈ Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅, стрСлка Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π²Π»Π΅Π²ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ Π²ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ, ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π°.

ЭлСктромагнитная индукция двиТущимся ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ΠΎΠΌ

Аналогичным ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ссли ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ удСрТиваСтся Π² Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΌ состоянии ΠΈ Π’ΠžΠ›Π¬ΠšΠž ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ° пСрСмСщаСтся ΠΊ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Ρƒ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚ Π½Π΅Π³ΠΎ, стрСлка Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π² любом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ‚Π»ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅ напряТСниС, Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° скорости ΠΈΠ»ΠΈ скорости двиТСния.

Π’ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‡Π΅ΠΌ быстрСС Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля, Ρ‚Π΅ΠΌ большС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ индуцированная Π­Π”Π‘ ΠΈΠ»ΠΈ напряТСниС Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅, поэтому для выполнСния Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ЀарадСя Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Β«ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅Β» ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΎΠΉ ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ. ΠΈ Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ°, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΎΠ±Π° ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ ЀарадСя

Из ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ описания ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сущСствуСт взаимосвязь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктричСским напряТСниСм ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΡΡ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ говорится Π² извСстном Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅ Майкла ЀарадСя ΠΎΠ± элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ: Β«Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС индуцируСтся Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ всякий Ρ€Π°Π·, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° сущСствуСт ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ. ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° этого напряТСния ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° скорости измСнСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° Β».

Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ словами, ЭлСктромагнитная индукция β€” это процСсс использования ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ для создания напряТСния, Π° Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ β€” Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ΅ напряТСниС (Π­Π”Π‘) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π°Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΎ Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΌΠ°Π³Π½Π΅Ρ‚ΠΈΠ·ΠΌ. Π­Ρ‚ΠΎ опрСдСляСтся ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ трСмя Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ.

  • 1). Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ количСства Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π° Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅ β€” Π·Π° счСт увСличСния количСства ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΏΡ€ΠΎΡ€Π΅Π·Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, количСство создаваСмой Π½Π°Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π­Π”Π‘ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ суммой всСх ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, поэтому, Ссли Π΅ΡΡ‚ΡŒ 20 Π²ΠΈΡ‚ΠΊΠΎΠ² Π² Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π² 20 Ρ€Π°Π· большС Π½Π°Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π­Π”Π‘, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ кускС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ.
  • 2). Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ скорости ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΎΠΉ ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ΠΎΠΌ β€” Ссли ΠΎΠ΄Π½Π° ΠΈ Ρ‚Π° ΠΆΠ΅ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ° с ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ»Π° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π½ΠΎ Π΅Π΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ€Π΅ΠΆΠ΅Ρ‚ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° с большСй ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π­Π”Π‘. Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΎ.
  • 3). Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля. Если Ρ‚Ρƒ ΠΆΠ΅ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ с ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒ с Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ сильноС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ большая Π­Π”Π‘, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ большС силовых Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·Π°Ρ‚ΡŒ.

Если Π±Ρ‹ ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ Π½Π° Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ ΠΈ ΠΈΠ· Π½Π΅Π΅ с постоянной ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ Π½Π° постоянноС расстояниС Π±Π΅Π· остановки, ΠΌΡ‹ Π±Ρ‹ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π»ΠΎΡΡŒ Π±Ρ‹ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, создавая ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΈ это основной ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ элСктричСского Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°, Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΎ-ΠΌΠ°ΡˆΠΈΠ½Π°Ρ… ΠΈ Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°Ρ….

Π’ Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°Ρ…, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ вСлосипСдноС Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΎ, нСбольшой постоянный ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ вращаСтся ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм вСлосипСдного колСса Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ фиксированной ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ.Π’ качСствС Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Ρ‹, элСктромагнит, ΠΏΠΈΡ‚Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ фиксированным напряТСниСм постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ фиксированной ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°Ρ… энСргии, Π²Ρ‹Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π² ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… случаях ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ.

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎΠΉ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ с использованиСм ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚ΠΎΠΉ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΎ, прСдставлСнный Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, состоит ΠΈΠ· постоянного ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ вращаСтся Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Π°Π»Π°, с ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΎΠΉ с ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠΉ, располоТСнной рядом с этим Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΡΡ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ. Когда ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ вращаСтся, ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ ΠΈ Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ части ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ постоянно мСняСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сСвСрным ΠΈ ΡŽΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ полюсами.Π­Ρ‚ΠΎ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅ индуцируСтся пСрСмСнная Π­Π”Π‘, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ ЀарадСя.

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° плотности ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° Ξ², количСству ΠΏΠ΅Ρ‚Π΅Π»ΡŒ, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, l Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ…, ΠΈ скорости ΠΈΠ»ΠΈ скорости, Ξ½, с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ измСняСтся ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ… / сСкунда ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌ / с, Ρ‡Ρ‚ΠΎ выраТаСтся Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π­Π”Π‘:

Π”Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π­Π”Π‘ ЀарадСя Π’Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

Если ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ Π½Π΅ двиТСтся ΠΏΠΎΠ΄ прямым ΡƒΠ³Π»ΠΎΠΌ (90 Β°) ΠΊ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ полю, Ρ‚ΠΎ ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»Π΅Π½ ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΞΈ Β°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ мощности ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΡƒΠ³Π»Π°:

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π›Π΅Π½Ρ†Π°

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ЀарадСя Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ Π½Π°ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚ΡŒ, пропустив Π΅Π³ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ пСрСмСщая ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠΈΠΌΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ссли этот ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ являСтся Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ. .Π­Ρ‚ΠΎ напряТСниС называСтся ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π­Π”Π‘ , ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΡΡ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ ΠΈΠ·-Π·Π° элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ с ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌ Π² Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅ ЀарадСя, ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π½Π°ΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π­Π”Π‘).

Но ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ создаСт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΡƒ, которая сама создаСт собствСнноС ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄Π΅Π»ΠΈ Π² ΡƒΡ‡Π΅Π±Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠΎ элСктромагнитам. Π­Ρ‚Π° самоиндуцированная Π­Π”Π‘ противодСйствуСт Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ Π΅Π΅ измСнСнию, ΠΈ Ρ‡Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСнСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Ρ‚Π΅ΠΌ большС противополоТная Π­Π”Π‘.Π­Ρ‚Π° самоиндуцированная Π­Π”Π‘ ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Π›Π΅Π½Ρ†Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ измСнСнию Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅, ΠΈ ΠΈΠ·-Π·Π° Π΅Π΅ направлСния эту ΡΠ°ΠΌΠΎΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ Π­Π”Π‘ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π­Π”Π‘ .

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Π›Π΅Π½Ρ†Π° гласит: «НаправлСниС ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π­Π”Π‘ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° всСгда Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ измСнСнию, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π΅Π΅ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚Β». Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ словами, ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ всСгда Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠŸΠ ΠžΠ’Π˜Π’ двиТСнию ΠΈΠ»ΠΈ измСнСнию, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΠΊ возникновСнию ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΈ эта идСя обнаруТиваСтся Π² Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π΅ индуктивности.

Аналогично, Ссли ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‚ΠΎ навСдСнная Π­Π”Π‘ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ этому ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ, создавая ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ добавляСтся ΠΊ исходному ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Π›Π΅Π½Ρ†Π° являСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΈΠ· основных Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ для опрСдСлСния направлСния ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΈ связан с Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ сохранСния энСргии.

Богласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния энСргии, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ гласит, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ количСство энСргии Π²ΠΎ ВсСлСнной всСгда Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ постоянным, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ энСргия Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ создана ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΠ½ΠΈΡ‡Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅Π½Π°.Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Π›Π΅Π½Ρ†Π° выводится ΠΈΠ· Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Майкла ЀарадСя.

ПослСдний ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ ΠΊ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Π›Π΅Π½Ρ†Π° ΠΎΠ± элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΌΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° сущСствуСт ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° индуцируСтся Π­Π”Π‘.

Но ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ Π½Π° самом Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π΅ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠ΅ΠΊ, Π½ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΌ сСрдСчником ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠ΅ΠΊ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ мСталличСской Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ систСмы, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, трансформатором. Π˜Π½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Π°Ρ Π­Π”Π‘ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ этой мСталличСской части систСмы заставляСт Ρ†ΠΈΡ€ΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‚Π΅Ρ‡ΡŒ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅Π΅, ΠΈ этот Ρ‚ΠΈΠΏ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° сСрдСчника извСстСн ΠΊΠ°ΠΊ Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ .

Π’ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ, Ρ†ΠΈΡ€ΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ сСрдСчника ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠ΅ΠΊ ΠΈΠ»ΠΈ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΈΡ… мСталличСских ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ для ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΠ½ΠΈ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΊΠ°ΠΊ одиночная пСтля ΠΈΠ· ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ. Π’ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅ вносят Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ систСмы, Π½ΠΎ вмСсто этого ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, дСйствуя ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ сила, вызывая рСзистивный Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π² ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ мощности Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ сСрдСчника. Однако ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ элСктромагнитныС ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… для Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π° ΠΈ плавлСния Ρ„Π΅Ρ€Ρ€ΠΎΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ.

Π’ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ, Ρ†ΠΈΡ€ΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π² трансформаторС

Π˜Π·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½ΠΎΠΌ сСрдСчникС Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ трансформатора Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π­Π”Π‘ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΊΠ°Ρ…, Π½ΠΎ ΠΈ Π² ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½ΠΎΠΌ сСрдСчникС. Π–Π΅Π»Π΅Π·Π½Ρ‹ΠΉ сСрдСчник являСтся Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ, поэтому Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ, ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½ΠΎΠΌ сСрдСчникС, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ большими. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‚ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅, согласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Π›Π΅Π½Ρ†Π°, ослабляСт ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, создаваСмый ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΎΠΉ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ΅, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ для создания Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля B, увСличиваСтся, поэтому ΠΊΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Π΅ гистСрСзиса становятся Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ толстыми ΠΏΠΎ оси H.

Π›Π°ΠΌΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСрдСчника

ΠŸΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ Π½Π° Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΈ гистСрСзис нСльзя ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ, Π½ΠΎ ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ. ВмСсто использования Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСрдСчника Π² качСствС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСрдСчника трансформатора ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡƒΡ‚ΡŒ являСтся Β«Π»Π°ΠΌΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΒ».

Π­Ρ‚ΠΈ пластинки ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠ΅ полосы ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π»Π°ΠΊΠΎΠΌ) ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°, соСдинСнныС вмСстС для образования Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ сСрдСчника. ΠŸΠ»Π°ΡΡ‚ΠΈΠ½Ρ‹ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ сопротивлСниС ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСрдСчника, Ρ‚Π΅ΠΌ самым увСличивая ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ сопротивлСниС ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΡƒ Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ², поэтому ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ мощности Π½Π° Π²ΠΈΡ…Ρ€Π΅Π²Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Π² сСрдСчникС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ, ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΏΠΎ этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Π° трансформаторов ΠΈ элСктричСскиС ΠΌΠ°ΡˆΠΈΠ½Ρ‹ всС Π»Π°ΠΌΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹.

NWS JetStream β€” Как создаСтся Lightning

Условия, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Π΅ для возникновСния ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΈ, Π±Ρ‹Π»ΠΈ извСстны Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Однако вопрос ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΈ, Π½ΠΈΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ Π±Ρ‹Π» ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½, поэтому Π΅ΡΡ‚ΡŒ мСсто для споров.

Π’Π΅Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ сосрСдоточСны Π½Π° Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ элСктричСского заряда ΠΈ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π²ΠΎ врСмя Π³Ρ€ΠΎΠ·Ρ‹.НСдавниС исслСдования Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π»Π΅Π΄, Π³Ρ€Π°Π΄ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠ·Π°ΠΌΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈ Π²ΠΎΠ΄Ρ‹, извСстныС ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ°, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ для развития ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΉ. Π¨Ρ‚ΠΎΡ€ΠΌΡ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ большого количСства льда, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΉ.

ΠŸΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈ Π³Π΄Π΅ ΡƒΠ΄Π°Ρ€ΠΈΡ‚ молния, ΠΏΠΎΠΊΠ° Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈ, скорСС всСго, Π½ΠΈΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚. Но, ΡƒΠ·Π½Π°Π² ΠΎ молниях ΠΈ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡ΠΈΠ² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ основныС ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π° бСзопасности, Π²Ρ‹, ваша сСмья ΠΈ ваши Π΄Ρ€ΡƒΠ·ΡŒΡ смоТСтС ΠΈΠ·Π±Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ воздСйствия опасностСй ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· самых ΠΊΠ°ΠΏΡ€ΠΈΠ·Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ нСпрСдсказуСмых сил ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹.

Π Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды Π²ΠΎ врСмя Π³Ρ€ΠΎΠ·Ρ‹

Π Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов

Π“Ρ€ΠΎΠ·Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π½Π΅ΡΠΏΠΎΠΊΠΎΠΉΠ½ΡƒΡŽ срСду. Π‘ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ восходящиС ΠΈ нисходящиС ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ происходят рСгулярно ΠΈ Π² нСпосрСдствСнной близости Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°. ВосходящиС ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ пСрСносят малСнькиС ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈ Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ· Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΡ… областСй ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ° Π½Π° высоту ΠΎΡ‚ 35 000 Π΄ΠΎ 70 000 Ρ„ΡƒΡ‚ΠΎΠ², Π½Π° ΠΌΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ уровня замСрзания.

Π’Π΅ΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ нисходящиС ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ пСрСносят Π³Ρ€Π°Π΄ ΠΈ Π»Π΅Π΄ ΠΈΠ· Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ€Π·ΡˆΠΈΡ… Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΡ… областСй ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ°. Когда ΠΎΠ½ΠΈ ΡΡ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈ Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ€Π·Π°ΡŽΡ‚ ΠΈ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ.Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ, Π² свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, сохраняСт ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Ρ€Π°Π΄Π° ΠΈ льда Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»Π΅Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΈΡ… ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π°Ρ срСда, ΠΈ образуСтся «мягкий Π³Ρ€Π°Π΄Β» ΠΈΠ»ΠΈ Β«ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ°Β».

Когда эта ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠ° сталкиваСтся с Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ каплями Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈ частицами льда, происходит критичСскоС явлСниС : элСктроны ΠΎΡ‚Ρ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ восходящих частиц ΠΈ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° нисходящих частицах. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ элСктроны нСсут ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ получаСтся Π³Ρ€ΠΎΠ·ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Π»Π°ΠΊΠΎ с ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнной Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнной Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½ΠΎΠΉ.

Field Generation

ЭлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²ΠΎ врСмя Π³Ρ€ΠΎΠ·Ρ‹

Π’ ΠΌΠΈΡ€Π΅ элСктричСства противополоТности ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Π° изоляторы ΠΏΡ€Π΅ΠΏΡΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚. Когда ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΎΠ±Π»Π°ΠΊΠ°, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½ΠΎΠΉ ΠΈ основаниСм создаСтся элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π”Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅Π΅ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ этих зарядов Π½Π° ΠΏΡƒΠ»Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… областСй ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΡΠΈΠ»Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктричСского поля.

Однако атмосфСра являСтся ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΌ изолятором, ΠΏΡ€Π΅ΠΏΡΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, поэтому Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚ΡŒ ΠžΠ“Π ΠžΠœΠΠžΠ• количСство заряда, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΡ‚ΠΈ молния.Когда этот ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³ заряда достигнут, сила элСктричСского поля прСвосходит изоляционныС свойства атмосфСры, ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ молния.

Π’ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ΅. Под ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнной Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π° повСрхности Π·Π΅ΠΌΠ»ΠΈ (см. Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ справа).

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд затСняСт Π±ΡƒΡ€ΡŽ, ΠΊΡƒΠ΄Π° Π±Ρ‹ ΠΎΠ½Π° Π½ΠΈ шла, ΠΈ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π·Π° молнию ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±Π»Π°ΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅ΠΉ. Однако элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±ΡƒΡ€ΠΈ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сильнСС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ основаниСм Π±ΡƒΡ€ΠΈ ΠΈ Π·Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, поэтому большая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΉ (~ 75-80%) происходит Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ самого Π³Ρ€ΠΎΠ·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π°ΠΊΠ°.

Как Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±Π»Π°ΠΊΠΎΠΌ ΠΈ Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅ΠΉ

РазвиваСтся ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΉ. ΠžΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнная ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ Π² ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ посылаСт заряд. Π“Ρ€ΠΎΠ·Π° собираСт Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ Π»ΡƒΠΆΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных частиц.

ДвиТущаяся Π³Ρ€ΠΎΠ·Π° собираСт Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ Π»ΡƒΠΆΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных частиц ΠΏΠΎ Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ двиТутся вмСстС со ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΌ (ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 1 Π½ΠΈΠΆΠ΅).

По ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π° Π² зарядах ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС частицы ΠΏΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокиС ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ Π΄Π΅Ρ€Π΅Π²ΡŒΡ, Π΄ΠΎΠΌΠ° ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ столбы.

Канал ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ «ступСнчатым Π»ΠΈΠ΄Π΅Ρ€ΠΎΠΌΒ», Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠΏΡƒΡΠΊΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Π΄Π½Π° Π±ΡƒΡ€ΠΈ ΠΊ Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅ (ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 2 Π½ΠΈΠΆΠ΅).

Он Π½Π΅Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ для чСловСчСского Π³Π»Π°Π·Π° ΠΈ стрСляСт Π² зСмлю сСриСй быстрых шагов, ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ мСньшС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Ρ‡Π΅ΠΌ трСбуСтся, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΌΠΎΡ€Π³Π½ΡƒΡ‚ΡŒ Π³Π»Π°Π·ΠΎΠΌ. Когда ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ΄Π΅Ρ€ приблиТаСтся ΠΊ Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅, ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд собираСтся Π² Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅ ΠΈ Π² ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π°Ρ… Π½Π° Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅.

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд «достигаСт» ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда своим собствСнным ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌ «стримСром» (ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 3 Π½ΠΈΠΆΠ΅).

Когда эти ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ элСктричСская ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° β€” это Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ молнию. ПослС ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡƒΠ΄Π°Ρ€Π° ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΈ, Ссли ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΠΎΡΡŒ достаточно заряда, Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΡƒΠ΄Π°Ρ€Ρ‹ ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄Π°Π΄ΡƒΡ‚ разряду ΠΌΠ΅Ρ€Ρ†Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π²ΠΈΠ΄.

Π“Ρ€ΠΎΠ·Π° собираСт Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΏΡƒΠ» ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных частиц. ΠžΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнная ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΎ врСмя ΡˆΡ‚ΠΎΡ€ΠΌΠ° ΠΎΡ‚ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΡ‚ заряд. РазвиваСтся ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠΈ.

ДостигнитС максимума! ΠœΠΎΠ»Π½ΠΈΠ΅Π½ΠΎΡΠ½Ρ‹ΠΉ процСсс: Π½Π° шагС

ВысокиС ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ Π΄Π΅Ρ€Π΅Π²ΡŒΡ ΠΈ нСбоскрСбы, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠΎΡ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠΎΠ»Π½ΠΈΠ΅ΠΉ. Π“ΠΎΡ€Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΌΠΈ цСлями. ΠŸΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° этого Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΡ… Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Ρ‹ находятся Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊ основанию Π³Ρ€ΠΎΠ·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚ΡƒΡ‡ΠΈ.

ΠŸΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚Π΅, атмосфСра β€” Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΉ элСктричСский изолятор. Π§Π΅ΠΌ Π½Π° мСньшСм расстоянии Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΆΠ΅Ρ‡ΡŒ молния, Ρ‚Π΅ΠΌ Π»Π΅Π³Ρ‡Π΅ Π΅ΠΉ ΡƒΠ΄Π°Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ.

Однако это Π½Π΅ всСгда ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ высокиС ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΠΎΡ€Π°ΠΆΠ΅Π½Ρ‹.ВсС зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π³Π΄Π΅ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ заряды.

alexxlab

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *