Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электродинамика что такое двигатель

Известия РАН. Энергетика, 2019, № 3, стр. 14-25

Применение электроракетной двигательной установки на базе высокочастотного ионного двигателя мощностью до 600 Вт для межпланетных космических аппаратов

Р. В. Ахметжанов 1, * , А. Б. Деркачев 2 , Р. А. Ельников 1 , В. Г. Петухов 1 , Г. А. Попов 1

1 Научно-исследовательский институт прикладной механики и электродинамики федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования “Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)” (НИИ ПМЭ МАИ)
Москва, Россия

2 Акционерное общество “Конструкторское бюро химавтоматики”
Воронеж, Россия

Поступила в редакцию 04.04.2019
После доработки 19.04.2019
Принята к публикации 23.04.2019

В статье рассматривается задача проектирования траектории межпланетного космического аппарата (КА), оснащенного электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ) на базе нового российского высокочастотного ионного двигателя ВЧИД-11, разработка которого ведется в Научно-исследовательском институте прикладной механики и электродинамики Московского авиационного института. В качестве примера анализируется задача перелета к крупному астероиду 55 Pandora, принадлежащему к спектральному классу E и находящемуся в Главном астероидном поясе, состав которого был подтвержден радарными данными [1]. Средний диаметр данного небесного тела в настоящее время оценивается в 66.7 км. В статье проведена оценка энергетических возможностей КА, оснащенного перспективной ЭРДУ на базе ВЧИД-11, для космической миссии к данному объекту Солнечной системы.

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно его приобрести.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Что такое электродинамика»

Сегодня мы начинаем изучение нового раздела, который называется электродинамикой. Электродинамика — это наука о свойствах и закономерностях поведения электромагнитного поля, посредством которого происходит взаимодействие электрически заряженных частиц и тел.

Напомним, что электромагнитное взаимодействие является одним из четырех типов фундаментальных взаимодействий.

Именно электромагнитные взаимодействия имеют наиболее разнообразные проявления. Электромагнитные явления позволяют видеть все, что вы видите вокруг себя, поскольку свет является одной из форм электромагнитного поля, а без света нельзя было бы что-либо увидеть.

Читать еще:  Двигатель k7j тех характеристика

Открытия в области электродинамики кардинально изменили жизнь человечества. Утюг, стиральная машина, мобильный телефон, компьютер, телевизор — это всего лишь несколько примеров среди сотен других, которые позволяют понять, насколько большую роль электромагнитные явления играют в жизни человека.

Изучая молекулярную физику, мы говорили о том, что все тела состоят из молекул, которые, в свою очередь, состоят из атомов. Атомы электрически нейтральны, но включают в себя заряженные частицы, которые называются электронами и протонами. Из курса физики восьмого класса вы знаете, что протон и электрон обладают зарядами, равными по модулю, но электрон — это отрицательно заряженная частица, а протон — положительно заряженная частица.

Электроны могут отрываться от атомов. Если атом теряет электрон, то он становится положительным ионом, а атом, который приобретает электрон, становится отрицательным ионом.

Напомним еще раз, что электрический заряд — это физическая величина, характеризующая силу взаимодействия заряженных тел.

Заметим, что тела становятся заряженными только из-за перераспределения зарядов. Это плавно подводит нас к закону сохранения электрического заряда, о котором мы поговорим чуть позже. Напомним также, что существуют два рода зарядов: положительный и отрицательный. Существует также, такое понятие как элементарный заряд. Это наименьший заряд в природе, то есть заряд электрона. Именно факт существования наименьшего электрического заряда позволил понять, что электризация тел есть ни что иное, как перераспределение электрических зарядов.

В выдвижении гипотез о природе электрического поля принимал участие небезызвестный президент США Бенджамин Франклин, который выдвинул унитарную теорию электричества. Он предположил, что электричество — это некая невесомая жидкость, способная перетекать из одного тела в другое. Электризацию тел Франклин объяснял тем, что в этой жидкости иногда был избыток электрического флюида, а иногда — недостаток. Так появилось понятие отрицательных и положительных зарядов. Как мы понимаем сейчас, под этими флюидами следует понимать электроны, о которых Франклин не знал.

Читать еще:  Lada xray что за двигатель

Позднее, Шарль Дюфе и Роберт Симмер, проводя свои опыты, предположили, что существует два вида электричества, которые при соприкосновении нейтрализуют друг друга. Опять же, сейчас мы понимаем, что тело просто становилось электрически нейтральным, получив одинаковое количество положительных и отрицательных частиц.

В итоге, Андре Ампер, представляя свой труд в Парижской академии наук, решил принять одно из направлений токов за основное: «Так как мне пришлось бы постоянно говорить о двух противоположных направлениях, по которым текут оба электричества, то, во избежание излишних повторений, после слов «направление электрического тока», я буду всякий раз подразумевать направление положительного электричества».

Конечно, в наше время не существует понятия положительного электричества, — есть только положительные заряды или полюса источника. Однако, Ампер внес большой вклад в изучение электрических явлений, и в его честь была названа единица силы электрического тока.

В результате подобных исследований, было выяснено, что одноименные заряды отталкиваются, а разноименные заряды притягиваются. Также был открыт очень важный закон, который называется законом сохранения электрического заряда. Он гласит, что в изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц сохраняется:

Под изолированной системой подразумевается система, в которую не приходят заряды извне и которую заряды не покидают.

Если число заряженных частиц остается постоянным, то справедливость закона сохранения электрического заряда не вызывает сомнений. Однако, следует отметить, что частицы могут превращаться друг в друга посредством слабого взаимодействия. Тем не менее, было установлено, что частицы рождаются только парами с зарядами равными по модулю и противоположными по знаку. Или же, напротив, заряженные частицы исчезают тоже только парами с зарядами равными по модулю и противоположными по знаку. В этом случае, они превращаются в две электрически нейтральных частицы.

Читать еще:  Шкала температуры двигателя меган 2

Электродвижущая сила и электродинамика

Для того, чтобы в проводнике мог существовать электрический ток на протяжении длительного времени, необходимо в обязательном порядке поддерживать неизменными условия, при которых возник данный процесс.

Во внешней цепи все электрические заряды могут двигаться только под воздействием сил электрического поля.

Но, чтобы не потерять разность потенциалов на концах электромагнитной цепи, исследователям приходится перемещать положительные заряды внутри источника самого тока против действующих сил электрического поля.

Такая трансформация осуществляется в результате влияния силовых явлений не электростатической природы.

В электродинамике силы, которые вызывают стремительное перемещение электрических зарядов внутри исследуемого источника постоянного тока против основного направления действия электростатического поля, называются сторонними силами.

Эти элементы в гальванической структуре или аккумуляторе появляются в результате мощных электрохимических процессов, которые происходят на границе раздела движущихся электрод – электролит. В машине постоянного тока сторонней силой считается сила Лоренца.

Полноценная работа сил электростатического поля при быстром движении зарядов по замкнутой цепи постоянного тока всегда равна нулю. Следовательно, весь функционал электрического тока в замкнутом пространстве оказывается идеальным и законченным благодаря действию сторонних сил, вызывающих определенное разделение зарядов внутри поля и поддерживающих стабильное напряжение на выходе источника тока.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector