Напряженность электрического поля термодинамическая

Различные термодинамические функции, приведенные в таблице, получаются с помощью соответствующих преобразований Лежандра из функций I/ или 5. Кроме функций, приведенных в табл, 2, существует большое количество других разнообразных термодинамических функций, которые можно получить, например, из внутренней энергии и 8, V, Х1, х ,. . ., )> осуществляя последовательно преобразования Лежандра по переменным х Хг,. . ., Хь Хг,. ... Эти переменные могут представлять собой напряженность электрического поля, напряженность магнитного поля, натяжение и т. д. Поэтому довольно трудно подобрать подходящее название каждой такой термодинамической функции. [c.146]

Относительно плазмы импульсного разряда в лампе предполагается, что она находится в состоянии локального термодинамического равновесия и однородно заполняет весь внутренний объем лампы. Давление в плазме и напряженность электрического поля считаются постоянными по сечению и длине разрядного промежутка. Эти условия соответствуют квазистационарному разряду в лампе или разряду с четко выраженной квазистационарной стадией. Они могут нарушаться на стадии развития разряда в лампе, а также при малых электрических нагрузках пред лампы, [c.71]

Электрическая дуга состоит из трех областей (рис. 308) катодной области ( к), столба дуги ( с) и анодной области ( -а). Длина катодной области составляет 10 , анодной области 10- — 10 см. Столб дуги можно рассматривать как газовую плазму, находящуюся в термодинамическом равновесии. Это означает, что средние кинетические энергии частиц, из которых состоит атмосфера дуги (атомы, ионы, электроны), равны между собой. Напряженность электрического поля в столбе дуги относительно невелика, напротив, в при-электродных областях в связи с образованием объемных электрических зарядов напряженность поля резко увеличивается. [c.601]

Вещество или тело, помещенное в калориметр, следует рассматривать как термодинамическую систему. Состояние такой системы может быть охарактеризовано граничными условиями ее существования, связанными с окружающей средой, и характерными для нее физическими величинами, а именно температурой, давлением и объемом (для твердых тел тензорами напряжения и деформации), числом частиц или количеством вещества, электрическим зарядом, напряженностью электрического поля, энергией и т. д. Эти величины называются термодинамическими переменными или параметрами либо параметрами системы. Термодинамические параметры являются внешними переменными, так как их можно задать извне. [c.25]

Переменные, которые зависят только от начального или конечного состояния процесса, а не от его п)гги, называются функциями состояния. Посредством этих функций и их производных по независимым термодинамическим параметрам могут быть выражены в явном виде все термодинамические свойства системы. К функциям состояния относятся внешние переменные, которые характеризуют или точно определяют данное состояние, а именно температура, давление, объем, напряженность электрического поля, энергия, импульс и момент импульса. [c.26]

Для выражения соотношений между упругим напряжением, деформацией, напряженностью электрического поля, электрическим смешением, абсолютной температурой и энтропией мы исходили из внутренней энергии, которая являлась здесь термодинамическим потенциалом. Исходными величинами прн получении уравнений состояния пьезоэлектрика, как было показано, например, в работах [3, 5], могут быть и другие термодинамические потенциалы, которые приведут к трем другим уравнениям состояния. В общем случае можно получить восемь тройных уравнений. Материальные константы, которые будут в них использованы, приведены в табл. 1.1. [c.22]

Подставив в уравнения (1.54) т)сд из выражения (1.9) и выразив термодинамическую напряженность электрического поля с помощью изменения потенциалов = Ф ), можно эти уравнения привести к виду [c.30]

Составляющие термодинамической напряженности электрического поля [c.560]

Для описания физических явлений в пьезоэлектрических телах необходимо, прежде всего, иметь уравнения состояния, т. е. зависимости, устанавливающие связь между напряжениями, деформациями и электрическим полем. При адиабатических условиях уравнения состояния для анизотропных тел с учетом пьезоэлектрического эффекта можно получить на основе термодинамических соображений с использованием, например, термодинамического потенциала (электрическая энтальпия), зависящего от деформаций е,/, и электрического поля . Компоненты напряжений ац вектора электрической индукции Д,- определяются из соотношений [c.236]

Состояние термодинамической системы определяется некоторым количеством независимых физических параметров, полностью характеризующих это состояние. Такими параметрами могут быть, например, температура, объем, напряженности электрического и магнитного полей и т. п. Параметры системы определяются в равновесном состоянии, речь о котором будет идти несколько ниже. Состояние системы может зависеть как от внутренних, так и от внешних параметров. Параметры, которые относятся к изучаемой системе, называются внутренними, а параметры, относящиеся к внешним телам, называются внешними. [c.8]

Существуют два метода изучения состояний макроскопических систем — термодинамический и статистический. Термодинамический метод не опирается ни на какие модельные представления об атомно-молекулярной структуре вещества и является по своей сути методом феноменологическим. Это значит, что задачей термодинамического метода является установление связей между непосредственно наблюдаемыми (измеряемыми в макроскопических опытах) величинами, такими как давление, объем, температура, концентрация раствора, напряженность электрического или магнитного поля, световой поток и др. Наоборот, никакие величины, связанные с атомно-молекулярной структурой вещества (размеры атома или молекулы, их массы, количество и т. д.), не входят в рассмотрение при термодинамическом подходе к рещению задач. [c.10]

Элементы термодинамики. Фазовые переходы в сегнетоэлектриках с возникновением (исчезновением) спонтанной поляризации можно трактовать с позиций зависимости энергии кристалла от температуры. Для описания этой энергии используются термодинамические функции свободной энергии, внутренней энергии, термодинамического потенциала, энтальпии и пр. Отличаются эти функции друг от друга тем, что они зависит от различных параметров (механические напряжения и механические деформации, электрическое поле и электрическая индукция, электрическая поляризация, температура и энтропия и т. д.). [c.64]

Внутренние и внешние переменные. В некоторых случаях термодинамические переменные можно разбить на две категории внутренние и внешние. Внешние переменные определяют состояние окружающей среды. Например, внешними переменными можно считать положение поршня в цилиндре, содержащем газ, или напряженность электрического либо магнитного поля, действующего на систему. Однако их можно рассматривать и как внутренние переменные, если поршень или источники поля включены в систему, а не в окружающую среду. Следовательно, различие между внутренними и внешними переменными зависит от того, где мы проводим границу между системой и окружающей средой, находящейся с ней в контакте. Во избежание недоразумений необходимо всегда иметь в виду это обстоятельство, особенно в случае механических контактов. [c.14]

Фактически в распоряжении исследователя имеются самые различные уравнения баланса. При исследовании электрических цепей можно рассматривать сохранение заряда, потенциала или напряженности электромагнитного поля в термодинамических системах — сохранение энтальпии, свободной энергии или энтропии, а в некоторых гидродинамических системах — баланс напора, давления или удельной энергии. [c.400]

В случае контакта двух разнородных металлов термодинамическое равновесие предопределяется выравниванием химических потенциалов электронов, что вызывает их переход от металлов с меньшей работой выхода к металлам с большей работой выхода. Возникающие при этом контактные электрические поля могут достигать огромной напряженности (до сотен кВ/см) при зазорах порядка 10 —10 м. Уже отмечалось, что работа выхода электрона зависит от свободной поверхностной энергии металла и потенциала его нулевой точки (нулевого заряда). Последнее связано как с механизмом защитного действия ингибиторов коррозии, так и с механизмом действия смазочных материалов и маслорастворимых ПАВ в процессе трения [49, 98, 106]. [c.101]

Термодинамический анализ процессов переноса показывает, что для электрического поля единичной напряженности экстремум функционала есть искомое выражение для электрического сопротивления. [c.23]

Фактически при достаточно высоких интенсивностях поля у вектора поляризации появляется необратимая составляющая, и поэтому вместе с нелинейностью необходимо учитывать также необратимость. Теорию необратимых явлений нелинейной оптики наиболее естественно строить на основе принципа максимума скорости возрастания энтропии аналогично общей теорий пластичности. Напомним,, что существует термодинамическая аналогия этих различных физических явлений, причем вектору поляризации в оптике соответствует в теории пластичности вектор деформации (для продольного сдвига), а вектору электрической напряженности в оптике соответствует вектор напряжения (для продольного сдвига). [c.516]

Для простоты рассмотрим случай, когда образец (или элементарный объем среды) испытывает деформацию при неизменной температуре и неизменных же внешних электрическом и магнитном полях. Пусть t — время 0 ij, 8jj — компоненты тензора напряжения и тензора деформации элемента. В соответствии с одним из обычных исходных предположений, в этом случае всегда, когда при f Iq элемент находится в термодинамически равновесном состоянии и заданы = гц (t) (t to), вполне определенными являются и функции et и = (Tij (f) (f fo). [c.80]

Схема термодинамического привода (рис. 27, а) представляет собой жесткий полый стержень, один конец которого крепят к неподвижной части станка (станине), а другой соединяют с подвижным узлом. При нагревании стержня посредством спирали или при пропускании электрического тока малого напряжения и большой силы непосредственно через него стержень удлиняется на величину А1/, перемещая подвижный узел станка. Для возврата подвижного узла в начальное положение необходимо стержень охладить. [c.46]

Сверхпроводники II рода обладают сверхпроводящими электрическими свойствами вплоть до поля Нс2- Между нижним критическим полем Нс1 и верхним критическим полем Нсг плотность потока В ф О и эффект Мейснера является неполным. Значение Яс2 может более чем в 100 раз превышать значение критического поля Яс, к которому мы приходим при термодинамическом подходе к рассмотрению перехода в сверхпроводящее состояние в нулевом магнитном поле. В области напряженностей полей между Нс и Яс2 линии потока пронизывают сверхпроводник и он находится в вихревом состоянии (см. ниже рис. 12.36). Для сплава Nb, Al и Ge при температуре кипения жидкого гелия (см. рис. 12.7) было достигнуто ) поле Нс2 = [c.426]

Когда в кристалле существуют электрическое и магнитное поля, его термодинамические потенциалы зависят от напряженностей поля. Конкретный вид этих потенциалов определяется выбором независимых термодинамических переменных. Если в качестве независимых переменных используются напряженности поля Е и Н, то добавка к свободной энергии имеет вид [69] [c.8]

Конденсатор с диэлектриком. Вычислим работу, совершаемую внешним электрическим полем при поляризации диэлектрика. В качестве термодинамической системы возьмем диэлектрик, находяш,ийся между двумя пластинами плоского конденсатора. Из электростатики известно, что электрический заряд <7 = (s — плош,адь пластины, Sj —поверхностная плотность заряда), а электрическая индукция /) = 4тга . Потенциал связан с напряженностью электрического поля соотношением [c.17]

Допустим, что термодинамическая система определяется обобщенной силой Y (давлением Р, напряженностью магнитного поля Н, напряженностью электрического поля и т. д.), обобщенной координатой х (объемом V, моментом намагниченности магнетика Л4, вектором поляризации диэлектрика Р и т. д.) и температурой Т. Если изменить температуру системы на йТ, а обобщенную силу на dY, то в изЛ1ененных условиях системы вновь будут находиться в равновесии, если [c.179]

Разумеется, в принципе электрокалорический эффект будет иметь место в любом термодинамическом процессе, осуществляемом в диэлектрике (кроме изотермического). Наибольший практический интерес представляет адиабатный процесс, реализуемый при быстром изменении напряженности электрического поля. [c.101]

Электрокалорический эффект имеет место в любом термодинамическом процессе (кроме изотермического). Изменение температуры диэлектрика, обусловленное электрокалорическим эффектом в адиабатном процессе, реализуемом при быстром изменении напряженности электрического поля, определяется соотношениями [c.160]

Дипольная поляризация, обусловленная тепловым движением. Механизм тепловой ориентации диполей был предложен Дебаем для объяснения высокой диэлектрической проницаемости воды и других полярных жидких диэлектриков. При 300 К на низкой частоте для воды е 80, в то время как на высокой частоте еэл = = n = l,77. Такое различие в е на разных частотах объясняется запаздыванием ориентации полярных молекул во внешнем электрическом поле при частотах выше 10 —10 ° Гц. Когда внешнее электрическое поле отсутствует ( = 0), диполи ориентированы хаотично и поляризованность Р = 0. Если >0, то в процессе теплового хаотического движения часть диполей ориентируется по полю, вследствие чего появляется новое равно1весное состояние— поляризованное. Это равновесие является термодинамическим за счет тепловых движений (колебаний, вращений) диполи приобретают благоприятную ориентацию, но те же тепловые колебания препятствуют ориентации всех диполей в электрическом поле. Чем выше напряженность электрического поля, тем большая часть диполей в единице объема ориентирована и тем выше поляризованность. В среднем электрический дипольный момент в расчете на одну молекулу пропорционален напряженности электрического поля (если поля не слишком велики) р = ацлР, где Од.т — поляризуемость дипольной тепловой поляризации F микроскопическое электрическое поле. [c.69]

При ЭТОМ МЫ не будем делать различий между изотермическими и адиабатическими значениями коэффициентов разложения (2.1), так как обычно они отличаются не более чем на 2—3%. Здесь ро— плотность кристалла до деформирования, сц 1 и сцу — упругие модули второго и третьего порядков, вт и Ьтпр— коэффициенты линейной и нелинейной диэлектрической проницаемости, и е тим—линейные и нелинейные пьезокоэффициенты, fmnu Vio-эффициенты электрострикции, — тензор деформации, — вектор напряженности электрического поля. Уравнения состояния для термодинамических напряжений и электрической индукции D , легко получить посредством дифференцирования потенциала Я [c.282]

При изучении нелинейных электроупругих свойств пьезоэлектрических материалов можно исходить, согласно [6], из термодинамического напряжения tiM, термодинамического электрического смещения и термодинамической напряженности электрического поля где символами L, М, N обозначены материальные координаты а . Зависимость между термодинамическими величинами A, и электрическим смещением А и напряженностью электрического поля Ei выразим посредством пространственных координат Xii [c.29]

Развитие электроники, электроакустики, измерительной техники привело в последние юды к интенсивному развитию новых областей физики диэлектриков. Одно из таких направлений связано с изучением линейного взаимодействия электрических, механических и тепловых нолей при ньезо- и пироэлектрическом эффекте. В настоящее время существуют различные технические устройства, в которых успешно используется явление пьезоэффекта. Пьезоэлектрические л атериалы широко применяются в дефектоскопии, в электроакустических преобразователях, в радиотехнических устройствах типа резонаторов, полосовых фильтров, ультразвуковых линий задержки и т. д. Особое внимание исследователей к таким материалам, как пьезоэлектрики, связано с явлением пьезоэффекта, обнаруженным братьями Кюри в 1880 г. Это явление состоит в том, что при деформировании кристаллов некоторых кристаллографических классов на их поверхностях появляются электрические заряды, пропорциональные величине деформации. Термодинамический анализ показывает существование обратного эффекта, который проявляется в возникновении механических напряжений в кристалле при действии электрического поля. Характерной особенностью пьезоэффекта является его связь [c.69]

ЭФФЕКТ [переключения — скачкообразный обратимый переход полупроводника из состояния с высоким сопротивлением в состояние с низким сопротивлением под действием электрического поля, напряженность которого превышает некоторое пороговое значение пьезоэлектрический < — возникновение электрических зарядов разного знака при деформации некоторых кристаллов обратный заключается в изменении линейных размеров некоторых кристаллов под действием электрического поля) радиометрический состоит в обнаружении и измерении давления электромагнитных волн на твердые тела и газы Рамана см. РАССЕЯНИЕ света комбинационное стереоскопический — психофизиологическое явление слитного восприятия изображений, видимых правым и левым глазом стробоскопический — основанная на инерции зрения зрительная иллюзия непрерывного движения, возникающая при наблюдении движущегося предмета в течение коротких быстро следующих друг за другом промежутков времени теней — появление интенсивности в распределении частиц, вылетающих из узлов кристаллической решетки в направлениях кристаллографических осей и плоскостей тензорезистивиый — изменение электрического сопротивления твердого проводника при его деформации тепловой реакции — теплота, выделенная или поглощенная термодинамической системой при протекании в ней химической реакции при условии, что система не совершает никакой работы, кроме работы расширения, а температура продуктов реакции равна [c.301]

Фазовая диафамма изображает зависимость устойчивого фазового состояния одно- или многокомпонентного вещества от термодинамических параметров, определяющих это состояние (температуры, давления, напряженностей электрических и магнитных полей и др.) Диафв.мма состояния представ.тяет собой фафическое изображение соотношений между параметрами состояния системы и ее составом. Для двухкомпонентных систем обычно строят фазовые диафаммы в координатах температура - состав (при постоянном давлении). [c.32]

В частности, в изотропной системе скалярные скорости химических реакций могут быть функциями только от химического сродства (но всех реакций, возможных в системе ). Коэффициенты теплопроводности по разным направлениям, образующие вектор теплового потока, могут зависеть не только от проекций вектора У(7 ), но и от проекций векторов V(p,a/T),FalT, а при наличии электрического поля также от проекций V

термоэлектрические явления). Точно так же и проекции диффузионных потоков 1а могут зависеть кроме проекций своей термодинамической силы также от проекций У(Г ) (термодиффузия) и от проекций напряженности поля, а проекции вектора плотности электрического тока, кроме У , в общем случае зависят от У(уМа/7 ) (электрохимический эффект в электролитах) и от У(Г ) (эффект Томсона). Формула для производства энтропии (98.27) с учетом (99.1) приобретает вид [c.572]

Ввиду очень высокой е (1000 -н 10 ООО) поляризованность параэлектриков достигает насыщения в относительно слабых электрических полях, тогда как у обычных диэлектриков с е = 1 -ь 10 насыщению предшествует пробой (рис. 21.14, а). В связи с наличием насыщения на кривой Р [Е) диэлектрическая проницаемость е уменьшается при больших напряженностях поля Е (рис. 21.14, б). Согласно термодинамической теории [c.223]

Для рассмотрения состояния сегнетоэлектриков вводят термодинамические зависимости. Чтобы установить состояние сегиетоэлектрика, необходимо знать напряженность приложенного электрического поля Е, поляризованность Р, температуру Т, объем и давление, однако, поскольку речь идет о твердом теле, принимают, что объем постоянный. Кроме того, ограничиваются случа- [c.292]

В нервом случае зонная диаграмма освещенного р-п-нерехода не отличается от зонной диаграммы при термодинамическом равновесии (без освещения и без приложенного напряжения смещения), поскольку внешнее закорачивание обеспечивает нулевую разность потенциалов между п- и р- областями. Однако через р-п-переход и внешний проводник течет ток, обусловленный фотогенерацией электронно-дырочных пар в р-области. Фотоэлектроны, образовавшиеся в непосредственной близости от области объемного заряда, увлекаются электрическим полем р-п-перехода и попадают в п-область. Остальные электроны диффундируют к р-п-переходу, стараясь восполнить их убыль, и в конечном итоге также попадают в п-область. В п-области возникает направленное движение электронов к тыльному металлическому контакту, перетекание во внешнюю цепь и в контакт к р-области. На границе контакта к р-области происходит рекомбинация подошедших сюда электронов с фото генерированными дырками. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...