Большая советская
энциклопедия
ЭКСЛИБРИС (от лат. ex libris- из книг), книжный знак, ярлык, наклеиваемый на внутр. сторону книжного переплёта или обложки, указывающий владельца книги. Э. широко распространились с началом книгопечатания (в России - с нач. 18 в.). До 19 в. наряду с Э. постоянно использовались т. н. суперэкслибрисы, оттиснутые на переплёте или корешке книги; изготовление таких Э. стоило дорого, поэтому с демократизацией книжного дела предпочтительнее стал бумажный книжный знак. Простейшие Э. - ярлыки, содержащие лишь имя владельца (иногда в сочетании с девизом). Типы художеств. Э. - гербовые Э. (характерны гл. обр. для 16-18 вв.),воспроизводящие герб владельца; вензелевые Э. - его орнаментально разработанные инициалы; сюжетные Э., наиболее популярные в 20 в. (представляют собой изображения пейзажей, архит. мотивов, различные эмблемы, символически повествующие о вкусах и профессии вла-дельнев, и т. п.). Художеств. Э. гравируются на меди, дереве или линолеуме, реже выполняются цинкографским или литографским способом. В 16-18 вв. Э. исполняли мн. выдающиеся мастера (А. Дюрер, X. Хольбейн Младший и др.).
Миниатюрные композиции для Э., позволяющие выявить художеств, эффекты различных графич. техник, шрифтов и т. д., характерны и для творчества мн. сов. графиков (А. И. Кравченко, Д. И. Митрохин, П. Я. Павлинов, В. А. Фаворский и др.).
Лит.: Минаев Е., Фортинский С., Экслибрис, М., 1970; Ивенский С. Г., Мастера русского экслибриса, Л., 1973.
"ЭКСОН КОРПОРЕЙШЕН" (Exxon Corporation), до 1973 наз. "Стандард ойл компани (Нью-Джерси)" [Standard Oil Company (New Jersey)], см. в ст. Нефтяные монополии.
ЭКСПАНСИВНЫЙ (от франц. ехраnsif), порывистый, несдержанный, резко, бурно проявляющий свои чувства.
ЭКСПАНСИЯ (от лат. expansio - расширение, распространение) экономическая, расширение сфер влияния частнокапиталистич. фирм, монополи-стич. объединений и групп, а также капиталистич. гос-в в области экономики. Э. свойственна природе капитализма как способ извлечения большей прибавочной стоимости. Преимущества крупномасштабного специализированного производства способствовали завоеванию товарами, произведёнными на капиталистич. предприятиях, рынков экономически отсталых стран. Усиление Э. в условиях империализма - закономерное следствие концентрации производства и капитала, обострения внутр. противоречий капиталистич. экономики, действия неравномерности экономического и политического развития капитализма закона. Э. происходит путём борьбы за наиболее выгодные сферы приложения капитала, источники сырья и рынки сбыта произведённой продукции.
Одна из форм Э.- вывоз капитала. Неоколониалистская Э. монополий и империалистических государств в развивающиеся страны усиливает диспропорциональность их экономич. и социального развития, сопровождается усилением их технич. и технологич- зависимости от б. метрополий и др. развитых капиталистич. стран. Объектом Э. являются не только развивающиеся, но и развитые капиталистич. страны, располагающие мощной производств, и научно-технич. базой, квалифицированной рабочей силой. Она проявляется в форме взаимопроникновения капиталов империалистич. гос-в.
Важную роль в Э. на внеш. рынки товаров и капиталов играют многонац. корпорации. Используя своё превосходство в области технологии, организации труда и произ-ва, обладая колоссальными материальными и финанс. ресурсами, многонац. корпорации искусно приспосабливаются к условиям совр. конкурентной борьбы, создают сеть своих филиалов в др. странах, извлекая баснословные прибыли.
С развитием гос.-монополистич. капитализма всё более активную роль в проведении и стимулировании Э. играет бурж. гос-во, к-рое использует такие инструменты, как инвестиции гос. капитала за границей, "помощь" развивающимся странам, страхование экспорта частного капитала от коммерч. и политич. риска, предоставление экспортных кредитов, вывозные премии, товарный и валютный демпинг, изменение паритетов валют и др. Экономич. Э. нередко связана с военно-политич. Э. капиталистич. гос-в в менее развитые страны путём дипломатия, давления, воен. интервенции и т. п.
Термин "Э." используется также в экономич. лит-ре для характеристики мероприятий бурж. гос-ва, направленных на повышение деловой активности и на создание условий для выхода из экономич. кризисов (дефицитное финансирование, льготное кредитование, снижение ставок учётного процента и налогообложения, политика ускоренной амортизации и предоставления финанс. льгот). Неизбежным следствием такой политики являются инфляция и рост стоимости жизни.
Лит. см. при ст. Империализм, Вывоз капитала, Монополии международные.
А. А. Хандруев.
ЭКСПАТРИАЦИЯ (от экс... и лат. patria - родина), термин, означающий оставление родины (эмиграция), высылку за границу, добровольный выход из гражданства, лишение гражданства. Условия и последствия этих актов определяются нац. законами отдельных гос-в (о гражданстве и др.) и междунар. договорами. Термин "Э." не имеет чёткого юридич. содержания и употребляется всё реже. В сов. законодательстве в наст, время он не употребляется. См. Гражданство, Иностранцы, Оптация, Эмигранты.
ЭКСПЕДИТОР, 1) сторона договора экспедиции. В СССР - социалистич. орг-ции: транспортно-экспедиц. агентства и конторы автомоб., ж.-д., внутр. водного транспорта, мор. порты, экспедиц. орг-ции исполкомов местных Советов, системы потребительской кооперации и нек-рые др. орг-ции, в уставах (положениях) к-рых предусмотрено совершение транспортно-экспедиц. операций. 2) Работник предприятия, орг-ции, осуществляющий в соответствии с трудовым договором получение грузов, их сопровождение при перевозке, сдачу, оформление товаро-распорядит. документов.
ЭКСПЕДИЦИИ НАУЧНЫЕ, одна из организац. форм полевых науч. исследований (географич., геол., гидрологич., почвенных, ботанич. и др.). Э. н. обычно связаны с маршрутными передвижениями по исследуемой терр., хотя в практике многолетних экспедиций всё чаще используются стационары. Э. н. составляется из группы учёных-специалистов и вспо-могат. персонала, организованных в отряд или партию, оснащённую необходимыми технич. средствами. В зависимости от целей исследования экспедиции могут быть комплексными и отраслевыми. Совр. экспедиц. исследование является сложным производств, процессом, включающим подготовку личного состава, технич. снаряжения (науч. приборы и оборудование, трансп. средства, материальную базу, обеспечивающую питание, отдых, средства безопасности участников), доставку всех необходимых материалов к месту работ, рекогносцировку, фиксацию результатов наблюдения, обработку полученных материалов предварительно в полевых условиях и окончательно - в камеральных условиях. Особенно широким размахом исследований отличаются экспедиции, в к-рых принимает участие неск. стран (напр., проводимые в период Междунар. геофизич. года, когда исследования велись. одновременно в различных районах земного шара).
ЭКСПЕДИЦИЯ (от лат. expeditio - приведение в порядок), в гражд. праве договор, по к-рому одна сторона (экспедитор) обязуется за счёт другой и от её имени (клиента) или от своего имени отправлять или принимать принадлежащие клиенту грузы, выполнять иные связанные с этим действия, а клиент - сдавать для отправки, принимать грузы и оплачивать услуги экспедитора. В основе Э. - перевозка грузов автотранспортом. Она дополняется совершением экспедитором действий фактического (упаковка, погрузка, разгрузка, маркировка, хранение грузов, такелажные работы и др.) и юридич. характера (оформление трансп. и приёмо-сдаточных документов, производство расчётов за перевозку с другими трансп. предприятиями, информация клиентов о прибытии или отправке их грузов, таможенные операции и др.). Экспедиц. услуги оказываются также органами связи (доставка почтовых отправлений). В СССР договор Э. регулируется общими нормами Основ гражданского законодательства и ГК союзных республик об обязательствах, спец. главами ГК Казахской ССР, Узбекской ССР, Молдавской ССР, Азербайджанской ССР, а также трансп. кодексами, уставами (в т. ч. Уставом связи СССР), правилами и др. правовыми актами. Услуги экспедитора оплачиваются по установленным тарифам, а при их отсутствии - по соглашению сторон.
В зарубежных социалистич. странах договор Э. регулируется аналогично (ПНР) или как разновидность договора комиссии (НРБ, ЧССР).
По законодательству капиталистич. гос-в отношения по Э. регулируются как разновидность договоров комиссии (Франция), поручения (Италия), перевозки (Испания, большинство стран Лат. Америки), как самостоят, договор Э. (ФРГ), агентский договор (страны англо-саксонской правовой системы). В. А. Язев.
ЭКСПЕДИЦИЯ МАЛОРОССИЙСКИХ ДЕЛ, Малороссийская экспедиция, гос. учреждение в России 18 в., орган надзора и высш. управления Левобережной Украиной. Образована в янв. 1756 при Сенате в связи с передачей дел по управлению Украиной из Коллегии иностр. дел в Сенат. Являясь высш. адм. инстанцией, Э. м. д. ограничивала власть укр. гетмана К. Г. Разумовского. По указу от 2 окт. 1756 ей поручалось рассмотрение челобитных на решения гетмана. Упразднена в февр. 1764, апелляционные дела были переданы во 2-й департамент Сената, дела по управлению Украиной - в восстановленную в нояб. 1764 Малороссийскую коллегию.
ЭКСПЕДИЦИЯ РУССКОГО ФЛОТА В АМЕРИКУ 1863-64, воен. демонстрация России, оказавшая поддержку федеральному пр-ву Севера в ходе Гражданской войны в США 1861-65. В то время как англ, и франц. пр-ва поддерживали мятежников-южан, Россия заняла дружеств. позицию в отношении северян. Обострение рус.-франц. и рус.-англ. отношений во время Польского восстания 1863-64 способствовало рус.-амер. сближению. Учитывая возможность войны с Великобританией и Францией, рус. пр-во направило в терр. воды США 2 эскадры: контр-адм. С. С. Лесовского (3 фрегата, 2 корвета, 3 клипера) и контр-адм. А. А. Попова (5 корветов, 4 клипера), к-рые в сент. 1863 прибыли в Нью-Йорк и Сан-Франциско. В случае войны с Великобританией и Францией эскадры должны были нанести удар по коммуникациям и колониям противника. Появление у берегов США рус. кораблей, восторженно встреченных американцами, явилось значит, моральной и политич. поддержкой пр-ва А. Линкольна. Когда выяснилось, что Великобритания и Франция не начнут войну в поддержку восставшей Польши, рус. эскадры, соединившиеся в апр. 1864 в Нью-Йорке, были отозваны и в июле 1864 покинули берега США.
ЭКСПЕДИЦИЯ РУССКОГО ФЛОТА В БОСФОР 1833, воен. демонстрация России во время обострения Египетского кризиса 1831-33 (см. Египетские кризисы). Победы правителя Египта Мухаммеда Али в войне, к-рую он вёл при поддержке Франции против султана Махмуда II, и быстрое продвижение егип. войск к Стамбулу вызвали беспокойство рус. пр-ва. Стремясь усилить своё влияние на Бл. Востоке, оно решило оказать помощь Турции. По просьбе последней в февр.-апр. 1833 в Босфор вошли 3 рус. эскадры (10 линейных кораблей, 5 фрегатов, 2 корвета и др. суда) под командой контр-адмиралов М. П. Лазарева, М. Н. Кумани, И. О. Стожевского. 23 апр. туда прибыл чрезвычайный посол и главнокоманд. силами экспедиции ген.-адъютант А. Ф. Орлов. После высадки 11-тыс. рус. десанта Мухаммед Али отказался от похода на Стамбул и 9 мая 1833 заключил с султаном компромиссное соглашение. Накануне эвакуации Орлов получил от султана согласие на подписание выгодного для России Ункяр-Искелесийского договора 1833. В кон. июня рус. флот покинул Босфор.
ЭКСПЕРИМЕНТ (от лат. experimentum- проба, опыт), метод познания, при помощи к-рого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Отличаясь от наблюдения активным оперированием изучаемым объектом, Э. осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его результатов. Нередко гл. задачей Э. служит проверка гипотез и предсказаний теории, имеющих принципиальное значение (т. н. решающий Э.). В связи с этимЭ., как одна из форм практики, выполняет функцию критерия истинности научного познания в целом.
Эксперимент, метод исследования возник в естествознании нового времени (У. Гильберт, Г. Галилей). Впервые он получил филос. осмысление в трудах Ф. Бэкона, разработавшего и первую классификацию Э. (см. Соч., т. 1, М., 1971, с. 299-310). Развитие эксперимент, деятельности в науке сопровождалось в теории познания борьбой рационализма и эмпиризма, по-разному понимавших соотношение эмпирич. и теоретич. знания. Преодоление односторонности этих направлений, начатое нем. классич. философией, нашло завершение в диалектич. материализме, в к-ром тезис о единстве теоретич. и эксперимент, деятельности является конкретным выражением общего положения о единстве чувственного и рационального, эмпирич. и теоретич. уровней в процессе познания.
Совр. наука использует разнообразные виды Э. В сфере фундаментальных исследований простейший тип Э.- качеств. Э., имеющий целью установить наличие или отсутствие предполагаемого теорией явления. Более сложен измерит. Э. (см. Измерение), выявляющий количественную определённость к.-л. свойства объекта. Ещё один тип Э., находящий широкое применение в фундаментальных исследованиях,- т. н. мысленный Э. Относясь к области теоретического знания, он представляет собой систему мысленных, практически не осуществимых процедур, проводимых над идеальными объектами. Будучи теоретическими моделями реальных эксперимент, ситуаций, мысленные Э. проводятся в целях выяснения согласованности осн. принципов теории. В области прикладных исследований применяются все указанные виды Э. Их задача - проверка конкретных теоретич. моделей. Для прикладных наук специфичен модельный Э., к-рый ставится на материальных моделях, воспроизводящих существ, черты исследуемой природной ситуации или технич. устройства. Он тесно связан с производств. Э. Для обработки результатов Э. применяются методы математической статистики, спец. отрасль к-рой исследует принципы анализа и планирования эксперимента.
С 20-х гг. 20 в. развиваются социальные Э. Они способствуют внедрению в жизнь новых форм социальной организации я оптимизации управления. Поэтому социальный Э., выполняя познават. функцию, относится к сфере управления обществом. Объект социального Э., в роли к-рого выступает определённая группа людей, является одним из участников Э., с интересами к-рого необходимо считаться, а сам исследователь оказывается включённым в изучаемую им ситуацию. Содержание и процедуры социальных Э. обусловлены также правовыми и моральными нормами общества.
Лит.: Энгельс Ф., Анти-Дюринг, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; его же, Диалектика природы, там же; Ленин В. И., Материализм и эмпириокритицизм, гл. II, Поли. собр. соч., 5 изд., т. 18; Сивокснь П. Е., Методологические проблемы естественнонаучного эксперимента, М., 1968; Р ы в к и н а Р. В., Винокур А. В., Социальный эксперимент, Новосиб., 1968; Макаревичус К., Место мысленного эксперимента в познании, М., 1971; Налимов В. В., Теория эксперимента, М., 1971; Храмович М. А., Научный эксперимент, его место и роль в познании, Минск, 1972; Капица П. Л., Эксперимент, теория, практика, М., 1974; Тригг Дж. Л., Решающие эксперименты в современной физике, пер. с англ., М., 1974; Dingier H., Cber die Geschichte und das Wesen des Experimentes, Munch., 1952; Experiment und Erfabrung in Wissenschaft und Kunst, Freiburg - Munch., 1963; Siebel W., Die Logik des Experiments in den Sozialwis-senschaften, В., 1965; Par they H., Wahl D., Die experimentelle Methode in Natur- und Gesellschaftswissenschaften, В., 1966. И С. Алексеев.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФОНЕТИКА, инструментальная фонетика, совокупность инструментальных методов исследования звуков естественных языков. См. Фонетика.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЭМБРИОЛОГИЯ, раздел эмбриологии, изучающий причинные механизмы индивидуального развития животных и растений при помощи экспериментов на живых организмах, использующий методы маркировки, удаления, пересадки и изоляции частей тела и органов, а также разл. воздействия внеш. факторами. Э. э. выясняет стадии детерминации материала зачатков органов и тканей, источники формативных или индукционных (см. Индукция) влияний, значение синтеза макромолекул в процессах детерминации и дифференцировки, факторы формообразования. С помощью удаления, инактивации и пересадки клеточных ядер изучают взаимодействия ядра и цитоплазмы в периоды гаметогенеза и зародышевого развития, стадии и факторы дифференциальной активации генов в процессе развития и другие проблемы. См. также Биология развития, Механика развития, Эмбриология растений.
Т. А. Детлаф.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕТЕРИНАРИИ ИНСТИТУТ Всесоюзный научно-исследовательский ВАСХНИЛ (ВИЭВ; с 1918 до 1930 - Гос. институт экспериментальной ветеринарии), головное н.-и. ветеринарное учреждение в СССР. Находится в Москве. Основное направление исследований - комплексное изучение организма животных, развитие ветеринарии как науки, разрешение научно-практических задач по борьбе с болезнями животных. В институте работали К. И. Скрябин, С. Н. Вышелесский, А. А. Марков, С. Н. Павлушков, А. Н. Бах и др. Рекомендации учёных ин-та способствовали ликвидации в СССР мн. опасных болезней животных (чума кр. рог. скота, сап, су-ауру верблюдов, случная болезнь лошадей и др.). ВИЭВ осуществляет науч.-методич. руководство работой н.-и. вет. учреждений страны. В ии-те 18 лабораторий (1977), в т. ч. микробиологии, иммунитета, паразитологии, биохимии, патологии и физиологии размножения, лаборатории по изучению нек-рых острых и хронич. инфекций. Ин-т имеет аспирантуру, принимает к защите кандидатские и докторские диссертации; издаёт "Труды" по широкому кругу проблем ветеринарии. Эксперимент, база на о. Лисий (Калининская обл.).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ ИНСТИТУТ Академии медицинских наук СССР, многопрофильное н.-и. учреждение, ведущее комплексную разработку теоретич. проблем медицины. Находится в Ленинграде. Осн. в 1890. В 1932 реорганизован в ВИЭМ- (см. Экспериментальной медицины институт им. А. М. Горького Всесоюзный); с 1944 - самостоятельный н.-и. ин-т в системе АМН СССР. В составе ин-та (1977): отделы - физиологии (им. И. П. Павлова), нейрофизиологии человека, экологич. физиологии, фармакологии, физиологии висцеральных систем (им. К. М. Быкова), атеросклероза (им. Н. Н. Аничкова), общей патологии, микробиологии и иммунологии, вирусологии, патологич. анатомии, эмбриологии и др.; лаборатории - физиологии механизмов управления памятью, биохим. генетики, цитологии, эксперимент, гистологии и др. Ведущие направления науч. тематики - роль индивидуально формирующейся и врожд. памяти в механизмах нормальной и патологич. реакций и проблема атеросклероза. Ин-т имеет аспирантуру, ему предоставлено право принимать к защите кандидатские и докторские диссертации. Деятельность ин-та связана с именами И. П. Павлова, С. Н. Виноградского, М. В. Ненцкого, Д. К. Заболотного, Н. П. Кравкова, Е. С. Лондона, В. А. Энгельгардта, Н. Н. Аничкова, С. В. Аничкова, Д. А. Бирюкова и др. известных учёных. Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1966).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ ИНСТИТУТ и м. А. М. Г о р ь к ого Всесоюзный (ВИЭМ), организован при СНК СССР в 1932 в Ленинграде для комплексного изучения организма здорового и больного человека и развития мед. науки. В 1933 открыты филиалы ВИЭМ в Москве и Сухуми. В 1934 ВИЭМ переведён в Москву, с 1936 - в системе Наркомздрава СССР. В работе ВИЭМ принимали участие ведущие сов. учёные: Н. Н. Аничков, К. М. Быков, А. А. Заварзин, Н. К. Кольцов, М. П. Кончаловский, П. С. Купалов, Б. И. Лаврентьев, Г. Ф. Ланг, Д. Н. Насонов, А. Д. Сперанский, Н. Г. Хлопин и др. В 1944 на его основе создана Академия медицинских наук СССР, мн. отделы ВИЭМ преобразованы в ин-ты АМН СССР, Ленингр. филиал - в Экспериментальной медицины институт АМН СССР.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РЕАКТОР,ядерный реактор небольшой мощности, служащий моделью будущего энергетич. реактора, на к-рой уточняют конструктивные и технологич. решения, определяют режимы работы и оценивают возможности и перспективность моделируемого реактора. Для Э. р. характерны повышенная насыщенность контрольно-измерит. аппаратурой и возможность быстрой замены его элементов и узлов. Совр. мощные энергетич. реакторы - очень сложные и дорогостоящие сооружения, поэтому многие науч.-технич. и экономич. проблемы проще и дешевле решать на экспериментальных прототипах.
В совр. ядерной энергетике Э. р., как правило, устанавливают на небольших опытных атомных электростанциях (АЭС). Для большинства мощных АЭС в СССР и за рубежом предварительно были созданы их эксперимент, прототипы.
Опыт по сооружению и эксплуатации Э. р. канального типа первой в мире АЭС в г. Обнинске (1954) был использован при строительстве в СССР более крупных АЭС с канальными реакторами, напр. Белоярской атомной электростанции. В результате экспериментов и исследований, проведённых на Э. р. на быстрых нейтронах БОР-60 (г. Димитровград, 1968), были получены данные, необходимые для создания крупных АЭС с реакторами на быстрых нейтронах, напр. АЭС в г. Шевченко с реактором БН-350, 3-й блок Белоярской АЭС с реактором БН-600. Нередко Э. р. после выполнения им осн. задачи используется в качестве исследовательского реактора.
Лит. см. при ст. Ядерный реактор.
Ю. И. Корякин.
ЭКСПЕРТ (от лат. expertus - опытный), 1) специалист в области науки, техники, иск-ва и др. отраслей, приглашаемый для исследования к.-л. вопросов, решение к-рых требует спец. знаний. 2) В праве лицо, обладающее спец. знаниями и привлекаемое органами расследования, суда и иными гос. (напр., арбитраж) и обществ, (напр., третейский суд) органами для проведения экспертизы. В СССР деятельность Э. регулируется процессуальным законодательством, положениями об экспертных учреждениях. Разрешаемые Э. вопросы не должны касаться юридич. аспектов уголовного или гражд. дела. Заключение представляется Э. в письменном виде. За необоснованный отказ дать заключение или за дачу заведомо ложного заключения Э. несёт уголовную ответственность.
ЭКСПЕРТИЗА, исследование экспертами к.-л. вопросов, решение к-рых требует специальных познаний в области науки, техники, искусства и т. д. Наиболее часто проводятся Э. проектно-строит., патентоведческие, плановоэкономич., экспертизы врачебно-трудовые, экспертизы судебные. Результаты Э. оформляются в виде заключения.
ЭКСПЕРТИЗА ВОЕННО-ВРАЧЕБНАЯ в СССР, мед. освидетельствование с целью определения пригодности к прохождению воен. службы в различных родах войск, а также для решения вопроса о спец. лечении, отпуске по болезни или увольнении военнослужащих. Э. в.-в. проводят постоянно действующие при воен. комиссариатах военно-врачебные комиссии (ВВК), состоящие не менее чем из 3 врачей. В своей работе ВВК руководствуются гл. обр. "Расписанием болезней и физических недостатков", объявленным спец. приказом министра обороны СССР и составленным применительно к номенклатуре и классификации, заболеваний, принятой для Сов. Армии и ВМФ. Руководство и контроль за деятельностью ВВК на местах осуществляют ВВК округов (флотов) и родов войск; высший орган Э. в.-в.- Центр. ВВК Мин-ва обороны СССР.
ЭКСПЕРТИЗА ВРАЧеБНО-ТРУДОВАЯ в СССР, мед. освидетельствование больного с целью определения степени утраты трудоспособности и установления её причин. Осуществляется врачебно-трудовыми экспертными комиссиями (ВТЭК). В процессе Э. в.-т. уточняют мед. (проявления и течение болезни, степень выраженности нарушения функций, эффективность лечения) и социально-психологич. (особенности личности больного, его отношение к изменению профессии и др.) факторы, устанавливают степень утраты трудоспособности (группа инвалидности), причины и время её наступления, а также определяют меры мед. реабилитации (восстановит. лечение, протезирование, проф. обучение, трудовое устройство, обеспечение транспортом и др.). Решение ВТЭК об установлении группы инвалидности и рекомендуемых облегчённых условиях труда является основанием для решения вопросов о назначении и размере пенсии и пособия, возмещении ущерба, причинённого увечьем и т. п., о трудоустройстве, переводе на др. работу и т. д. Оформляется в виде справки, к-рая выдаётся инвалиду.
В. П. Белов, В. М. Горник.
ЭКСПЕРТИЗА КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ, один из видов экспертизы судебной. Базируется на данных криминалистики и заключается в исследовании экспертом веществ, доказательств и иных материалов уголовного или гражд. дела в целях идентификации человека, животных, трансп. средств, инструментов и орудий по их следам-отображениям либо по разделённым частям целого, а также в разрешении спец. вопросов неидентификац. характера (по обстоятельствам данного дела).
В сов. следств.-суд. практике наиболее часто проводятся экспертизы: суд.-почерковедческие - для установления по почерку исполнителя текста, подписи, цифровых обозначений в различных документах; суд.-технич. экспертизы документов - для восстановления их первоначального содержания (реквизитов), подвергшегося изменениям (подчистке, травлению, иным воздействиям), исследования бумаги, чернил, паст, иных красящих веществ, а также орудий, используемых для изготовления документов, и идентификации печатей, штампов, пишущих машин, кассовых и др. аппаратов по их оттискам-отображениям; суд.-трасологич.- для отождествления человека (по следам ног, рук, кожного покрова других частей тела), орудий взлома и инструментов, трансп. средств; суд.-баллистич.- для отождествления конкретного экземпляра оружия по следам на стреляных гильзах, пулях, иных снарядах, а также установления обстоятельств выстрела - давности, дистанции, входного и выходного отверстий, положения потерпевшего; суд.-портретные - для установления лица по чертам внешности, отображённым на фотографиях. В последние годы в сферу Э. к. включены исследования материалов и веществ для решения классификационных задач, напр, определения принадлежности частиц лакокрасок деталям трансп. средства, почвенно-растит. наложений - конкретному участку местности, вещества неизвестного происхождения - наркотикам и т. д. В указанных случаях имеет место комплексная экспертиза: криминалистич. и химич., физич. или биологич.
Э. к. проводятся с использованием комплекса физико-технич., фотографич., хим., биол., матем. методов, сложных приборов и технич. средств, иногда с помощью ЭВМ. В СССР произ-во Э. к. сосредоточено в основном в специализированных гос. учреждениях - н.-и. ин-тах и лабораториях судебных экспертиз, в криминалистич. подразделениях, действующих в системах Мин-ва юстиции СССР, МВД СССР.
А. И. Винберг, А. Р. Шляхов.
ЭКСПЕРТИЗА СУДЕБНАЯ, исследование, проводимое экспертом в порядке, предусмотр. процессуальным законодательством, для установления по материалам уголовного или гражд. дела фактич. данных и обстоятельств. По сов. праву Э. с. проводится по спец. постановлению лица, производящего дознание, следователя, прокурора, а также по определению суда.
Предмет Э. с. определяется объектом, целями и задачами исследования, вопросами, возникшими у следователя или суда при расследовании и рассмотрении дела. Объектами Э. с., в частности, могут быть: веществ, доказательства, части трупа, вещная обстановка или фрагменты места происшествия, образцы и т. д. Различают экспертизу криминалистическую, инженерно-транспортную (в т. ч. суд.-автотехнич.), экспертизу судебно-медицинскую (в т. ч. психиатрич.), биологич., бухгалтерскую, экономич., с.-х., экологич., инженерно-технич. (в т. ч. пожарно-технич., строит.-технич., по технике безопасности и др.). По результатам экспертизы эксперт составляет заключение, к-рое рассматривается как одно из суд. доказательств и подлежит оценке в совокупности со всеми другими доказательствами, собранными по делу.
В СССР организованы спец. экспертные учреждения: бюро суд.-мед. экспертиз, н.-и. ин-ты и лаборатории Э. с., их отделения (филиалы), в к-рых проводятся криминалистич., бухгалтерские, авто-технич. и др. инженерно-технич. экспертные исследования. См. также Экспертология судебная.
Лит.: Криминалистика, под ред. Б. А. Викторова, Р. С. Белкина, М., 1976; Судебная бухгалтерия, под ред. С. С. Остроумова, М., 1975; Судебная медицина, под ред. В. М. Смольянинова, М., 1975; Судебная психиатрия, под ред. Г. В. Морозова, Д. Р. Лунца, 2 изд., М., 1971.
А. И. Винберг, А. Р. Шляхов.
ЭКСПЕРТИЗА СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ, мед. исследование и заключение по спец. мед. и биол. вопросам, возникающим в суд.-следств. практике. Проводится только по постановлению следств. и суд. органов для установления причины смерти, определения характера телесных повреждений, состояния здоровья и возраста, степени опьянения, идентификации личности и т. д.
В СССР Э. с.-м. проводят врачи, получившие спец. подготовку и занимающие должности суд.-мед. экспертов. В случае отсутствия эксперта Э. с.-м. может быть поручена любому врачу. В Москве и Ленинграде, обл., краевых, респ. (АССР) центрах и при мин-вах здравоохранения союзных республик функционируют спец. учреждения - Бюро судебно-медицинской экспертизы. В сложных случаях к Э. с.-м. привлекают неск. экспертов и врачей др. специальностей. Результаты экспертизы оформляются в виде заключения (акта). Вопросы Э. с.-м. изучает спец. науч. дисциплина - судебная медицина. См. также Экспертиза судебная. А. П. Громов.
ЭКСПЕРТИЗА СУДЕБНО-ПСИХИАТРИЧЕСКАЯ, психиатрич. освидетельствование лиц, психич. полноценность к-рых вызывает сомнение; назначается суд.-следств. органами. В СССР порядок назначения, проведения и оценки результатов Э. с.-п. предусмотрен статьями Уголовного, Уголовно-процессуального, Гражд. и Гражд.-процессуального кодексов. Деятельность суд.-психиатрич. экспертов регламентирована инструкциями органов здравоохранения. Э. с.-п. могут быть подвергнуты обвиняемые, свидетели и потерпевшие в уголовном процессе, стороны в гражд. процессе и осуждённые (по направлению администрации мест лишения свободы).
Э. с.-п. обвиняемых решает вопросы о вменяемости и невменяемости. Как в отношении обвиняемых, признанных невменяемыми, так и в отношении лиц, у к-рых хронич. психич. заболевание развилось после совершения преступления (обвиняемых и осуждённых), перед экспертами ставится вопрос о мерах мед. характера, предусмотренных законодательством. При экспертизе свидетелей и потерпевших осн. задача - установление их способности правильно воспринимать обстоятельства, имеющие значение для дела, и давать о них правильные показания. В гражд. процессе Э. с.-п. назначается для решения вопроса о дееспособности истцов и ответчиков. При Э. с.-п. осуждённых, заболевших в период отбывания наказания, задача экспертов - установление характера психич. заболевания, степени его тяжести и излечимости, т. е. определение возможности отбывать наказание.
Результаты Э. с.-п. оформляются в виде акта, порядок составления к-рого предусмотрен инструкцией Мин-ва здравоохранения СССР. В соответствии с законом заключение Э. с.-п., как и всех др. видов экспертиз,- один из источников суд. доказательств, к-рый, однако, не имеет обязательной силы для суд.-следств. органов. В случае их несогласия с заключением оно должно быть ими мотивировано. Г. В. Морозов.
ЭКСПЕРТОЛОГИЯ СУДЕБНАЯ, отрасль сов. юридич. науки, к-рая изучает закономерности, методологию и процесс формирования и развития науч. основ суд. экспертиз, а также исследует их объекты. Процесс изучения осуществляется на основе спец. познаний, привносимых из базовых (материнских) наук и трансформированных в систему науч. приёмов, методов, средств и методик решения экспертных задач. Базируется на сравнительном суд. экспертоведении, изучении науч. основ различных видов суд. экспертиз для установления присущих им общих принципов, их структурных связей и соотношения.
ЭКСПИРАТОРНОЕ УДАРЕНИЕ (от лат. exspiro - выдыхаю), термин, используемый наряду с более точным термином силовое ударение. Возник в связи с господствовавшим в нач. 20 в. представлением о том, что физиологич. механизмом ударения является усиление выдоха. Однако осн. фактором в создании эффекта ударности признаётся усиление мускульного напряжения органов речи (для языков, обладающих не музыкальным ударением). Согласно теории речеоб-разования Н. И. Жинкина, степень ударности регулируется степенью сужения глоточной трубки.
ЭКСПЛАНТАЦИЯ (от экс... и лат. planto - сажаю) (биол.), культивирование клеток, зачатков тканей и органов вне организма, то же, что культуры тканей.
ЭКСПЛИКАЦИЯ (от лат. explicatio- истолкование, объяснение), свод пояснений к к.-л. системе условных знаков (напр., легенда к карте); в музейном деле тексты, помещаемые обычно у входа в очередной музейный или выставочный зал и содержащие сжатую информацию о произв., помещённых в данном разделе, принципах экспозиции и т. д.; в театре основы постановочного плана спектакля в письменном или устном изложении режиссёра.
ЭКСПЛИКАЦИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ УГОДИЙ, объяснение условных обозначений зем. угодий, употребляемых в планах (землепользования, внутрихоз. устройства и др.) и на картах (почвенных, агро-химич. и др.). Э. з. у., представленная в форме таблицы, содержит числовые данные общей площади землепользования с.-х. предприятия, изображённой на плане, и площадей отд. видов угодий; в особой строке приводятся условные знаки, обозначающие различные элементы плана. Перед составлением Э. з. у. проводят общее поконтурное вычисление площадей по материалам наземной съёмки или аэрофотосъёмки. Э. з. у. служит справочным материалом при планировании и управлении с.-х. произ-вом; используется как самостоят, учётно-земельный документ при оформлении органами землеустройства земельных балансов.
ЭКСПЛОЗИВНЫЕ СОГЛАСНЫЕ [от экс... и лат. plaudo (plodo) - бью, хлопаю], разновидность смычных согласных, в к-рых осуществлены все три фазы их образования - смычка, выдержка и рекурсия (эксплозия). Они противопоставляются как вариации имплозивным согласным, в к-рых третья фаза не реализована. В большинстве языков, в т. ч. русском, Э. с. возможны перед гласными, имплозивные - перед согласными и в конце слова (ср. две разновидности звука "т" в слове "тот"). В нек-рых яз., где имеются особые имплозивные согласные фонемы (напр., взап.-афр. языках фула, ибо), термин "Э. с." означает обычные согласные с внеш. рекурсией, когда воздух после размыкания смычки выбрасывается вперёд, в отличие от имплозивных, в к-рых размыкание происходит внутрь вследствие резкого понижения гортани и увеличения надгортанной полости. Термин "Э. с." используется также как синоним термина взрывные согласные.
В. Л. Виноградов.
ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ МОЩНОСТЬ двигателя, мощность, к-рую двигатель развивает в течение большей части времени эксплуатации. Определяется как ср. мощность в данных условиях при длит, работе. Она зависит от загрузки машины или агрегата, на к-ром установлен двигатель. Напр., Э. м. гл. двигателя трансокеанского лайнера близка к его номинальной (расчётной) мощности, а Э. м. двигателя маневрового тепловоза существенно ниже её. В соответствии с загрузкой формируются требования к характеристикам двигателей различного назначения. Рациональное протекание рабочего процесса двигателя в режиме Э. м. обеспечивает наибольшую эффективность его в эксплуатации.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ (от франц. exploitation - использование, извлечение выгоды), 1) присвоение результатов чужого труда собственниками средств производства в классово антагонистич. общественно-экономич. формациях. Э., как социальное явление, предполагает систему принуждения к труду, посредством к-рой господствующие классы безвозмездно присваивают продукты прибавочного труда, а иногда и часть необходимого труда непосредств. производителей. Материальные предпосылки Э.появляются тогда, когда развитие производит, сил достигает уровня, при к-ром становится возможным создание не только необходимого продукта, но и прибавочного продукта. Социально-экономич. условия Э. человека человеком возникли в период разложения первобытнообщинного строя, с образованием ин-та частной собственности и раско-ло.м общества на антагонистич. классы.
Методы Э. специфичны для каждой общественно-экономич. антагонистич. формации и определяются способом соединения рабочей силы со средствами произ-ва. Для рабовладельческой и феод, общественно-экономич. формаций типичным было внеэкономическое принуждение к труду, тогда как капитализм создал систему экономич. принуждения к труду. Степень Э. измеряется отношением прибавочного продукта к необходимому продукту (соответственно, прибавочного труда к необходимому труду).
Исторически первой и наиболее грубой формой Э. было рабство. В рабовладельческом обществе собственностью рабовладельцев являлись не только средства произ-ва, но и рабочая сила. Весь создаваемый продукт безвозмездно присваивался классом рабовладельцев, к-рые выделяли рабам жизненные средства, едва достаточные для полуголодного существования.
В условиях феодализма основой Э. являлась собственность класса феодалов на землю и частично на рабочую силу. Прибавочный продукт, создаваемый трудом крепостных крестьян, безвозмездно присваивался феодалами и принимал форму феод, земельной ренты. Феод. . прошла два осн. этапа: барщинное х-во (см. Барщина) и оброчное х-во (см. Оброк). В условиях барщинного х-ва крестьянин часть времени работал на земле феодала, а часть на надельной. Необходимый и прибавочный труд были отделены друг от друга во времени и в пространстве. При оброчной системе весь труд затрачивался в х-ве крестьянина. В барщинном х-ве прибавочный труд принимал форму отработочной ренты, в оброчном - продуктовой и денежной.
При капитализме соединение средств произ-ва (находящихся в собственности класса капиталистов) с рабочей силой осуществляется посредством купли-продажи последней. Юридически рабочий свободен, но он лишён средств произ-ва. В этих условиях рабочая сила превращается в товар, к-рый оплачивается капиталистом по стоимости. Механизм капиталистич. Э. основывается на том, что стоимость товара рабочая сила и стоимость, создаваемая рабочей силой,- различные величины. Э. наёмных рабочих капиталом выражается в присвоении прибавочного продукта, принимающего topMy прибавочной стоимости. Степень . измеряется отношением прибавочной стоимости к переменному капиталу, затрачиваемому на оплату товара рабочая сила. Отношения Э. в капиталистич. обществе маскируются категорией заработной платы, к-рая служит превращённой формой стоимости (цены) товара рабочая сила. Цель произ-ва и законы конкуренции обусловливают систематич. рост капиталистич. Э. В совр. условиях концентрация колоссальных материальных и трудовых ресурсов в руках монополий капиталистических обеспечивает извлечение ими монопольной прибыли. Сращивание экономич. силы монополий с силой бурж. гос-ва в единый механизм, образование И развитие финансового капитала делают трудящихся капиталистич. стран объектом Э. на всех стадиях воспроизводства обществ, капитала. Э. сопровождается непрерывным ростом цен и стоимости жизни, увеличением армии безработных, ростом социального неравенства. В орбиту капиталистич. Э. вовлечены работники не только физич., но и умственного труда, не только сферы материального произ-ва, но и непроизводственной сферы.
История всех эксплуататорских обществ отмечена борьбой эксплуатируемых против эксплуататоров - классовой борьбой.
С установлением обществ, собственности на средства произ-ва происходит ликвидация эксплуататорских классов и устраняется Э. человека человеком (см. Социализм).
2) Разработка, использование природных богатств. 3) Использование средств труда и транспорта.
Лит.: Маркс К., Капитал, т. 1, гл. 4,5, 17, 23, 24, М а р к с К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд.. т. 23; его же. Капитал, т. 3, гл. 20, 36, 47, там же, т. 25; Энгельс Ф., Анти-Дюринг, отдел 2 - 3, там же, т. 20; его же, Происхождение семьи, частной собственности и государства, там же, т. 21; Ленин В. И., Развитие капитализма в России, Поли. собр. соч., 5 изд., т. 3; е г о же. Империализм, как высшая стадия капитализма, там же, т. 27; е г о же, Экономика и политика в эпоху диктатуры пролетариата, там же, т. 39. А. А. Хандруев.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОПЫТНАЯ, проверка и освоение в эксплуатационных условиях технич. объектов (приборов, машин, устройств, установок и т. п.), их технич. обслуживания и технич. документации. Цель Э. о.- приобретение эксплу-атац. навыков, отработка приёмов организации и осуществления технич. обслуживания, выявление наличия и характера повреждений и отказов, проверка на практике мер борьбы с отказами. Для решения этих задач проводят дополнит. (кроме тех, к-рые записаны в осн. технич. документации) наблюдения за работой технич. объектов, иногда с помощью спец. контрольной аппаратуры.
ЭКСПОЗЕ (франц. expose, от лат. expo-no - излагаю), l) краткое изложение к.-л. документа, произведения и т. п. или выдержки из него. 2) В парламентах краткое сообщение премьер-министра или министра по вопросам текущей политики.
ЭКСПОЗИМЕТР, то же, что экспонометр.
ЭКСПОЗИЦИЯ (от лат. expositio - выставление напоказ, изложение) в искусстве, размещение в музейных и выставочных залах или на открытом воздухе по определённой системе различных художественных произведений, а также памятников материальной культуры, исто-рич. документов. Цель и задачи как постоянной, так и временной Э.- дать наиб, полное освещение всем экспонатам с точки зрения художеств, и науч. ценности, их места в историко-культурном процессе, особенностей материала. Э. может быть построена свободно или с учётом маршрута посетителей при осмотре. В совр. условиях Э. обеспечивается оборудованием, отвечающим правилам хранения экспонатов (температурный режим, влажность и т. д.), этикетажем, содержащим краткую характеристику экспоната, развёрнутыми пояснениями - экспликациями. Большое значение продаётся Э. в художественных музеях, одна из лучших музейных Э. в СССР устроена в Эрмитахсе в Ленинграде. Интересные возможности размещения произв. различных видов иск-ва (графики, живописи, скульптуры, декоративно-прикладного иск-ва) в единой композиции были найдены в оформлении разделов иск-ва в сов. павильонах на Всемирных выставках 1960-70-х гг.
ЭКСПОЗИЦИЯ в музыке, начальный раздел сонатной формы или фуги, в к-ром излагается осн. тематич. материал. Э. сонатной формы складывается из проведения тем главной, связующей, побочной и заключит, партий (связующая и заключит, партии могут отсутствовать). Э. фуш образуется из проведений её темы (тем) последовательно во всех голосах.
ЭКСПОЗИЦИЯ в литературе, составная часть сюжета (или, по др. терминологии, фабулы), логически предшествующая завязке. Намечает исходную ситуацию (время и место действия, состав, взаимоотношения персонажей) и подготавливает восприятие читателя. Прямая Э. помещается в нач. произв., задержанная - в середине.
ЭКСПОЗИЦИЯ, в фотографии количество освещения, Н, одна из световых величин, к-рая служит оценкой поверхностной плотности световой энергии Q. В фотографии Э. определяет действие оптич. излучения на фотоматериал. В общем случае Н = dQ/dA = = ftEdt, где А - облучаемая площадь, Е - освещённость, t - время действия излучения (выдержка). В частном случае Е= const H = E*t. В системе СИ (см. Международная система единиц) Э. выражают в лк*сек. За пределами видимого диапазона оптич. излучения применяют энергетич. Э., т. е. произведение энергетич. освещённости на длительность освещения, и соответственно выражают её в дж*м-2. Понятие Э. удобно применять, если результат воздействия излучения накапливается во времени (не только в фотографии, но и, напр., в фотобиологии). Понятием Э. широко пользуются при работе с неоптич. и даже корпускулярными излучениями: рентгеновским и гамма, где Э. определяют как произведение поверхностной плотности потока излучения на время его действия t; потоками электронов и др. частиц (Э. равна произведению мощности дозы излучения на t). Об оценке Э. для получения фототрафич. изображений см. ст. Экспономет-рия. См. также статьи Сенситометрия, Характеристическая кривая.
А. Л. Картужанский.
ЭКСПОЗИЦИЯ СКЛОНОВ, ориентировка склонов по отношению к странам света и к соответственно направленным в пространстве процессам, прежде всего господствующим ветрам. Склоны, открытые ветру, наз. наветренными, находящиеся в ветровой тени - подветренными. Склоны сев. и юж. Э. с. различаются по радиационно-термич. характеристикам, что вызывает различия в режиме и характере экзогенных процессов, в сроках наступления сезонных явлений, в условиях обитания организмов. Так, на сев. склонах хребтов дольше не тает снег, в горах активнее нивация, а на юж. склонах скорее оттаивают мёрзлые грунты, развивается солифлюкция. Наветренные склоны, особенно подверженные воздействию влажных ветров, отличаются от подветренных большей увлажнённостью и более пышным развитием растительности. При наличии параллельных хребтов возникает экспозиц. полосчатость с ритмичным чередованием типов ландшафта. Экспозиционно обусловленные различия в интенсивности эрозионно-денудационных процессов служат одним из факторов формирования асимметрии долин и междуречий. См. также Высотная поясность. Ю. К. Ефремов.
ЭКСПОНАТ (от лат. exponatus - выставленный напоказ), предмет, выставленный для обозрения в музее или на выставке.
ЭКСПОНЕНТА, то же, что экспоненциальная функция.
ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ, функция у = еx, то есть показательная функция. Обозначается также у = ехр x. Иногда Э. ф. наз. и функцию у = аxпри любом основании а > 0.
ЭКСПОНОМЕТР (от лат. ехропо - выставляю, показываю и ...метр), экспозиметр, прибор, приспособление или таблица для определения значений экспозиционных параметров (выдержки и диафрагмы, см. Экспозиция) при фото-и киносъёмке, репродукционной съёмке, фотографич. печати, копировании фильмов и др. видах фоторабот. В зависимости от принципа действия различают табличные, оптич. (визуальные) и фотоэлектрич. Э.
Простейшие табличные Э. представляют собой таблицы, учитывающие характер и место съёмки, время года и суток, погоду, освещённость объекта съёмки, светочувствительность фотографич. материала, кратность светофильтра и др. Разновидность табличных Э.- дисковые калькуляторы. Определение экспозиц. параметров по табличным Э. достаточно субъективно и носит оценочный характер.
Более сложны оптические Э., действие к-рых основано на визуальной оценке яркости объекта съёмки, напр, с использованием оптич. клина (см. Клин фотометрический). В одной из распространённых конструкций оптич. Э. световой поток от объекта съёмки проходит через оптич. клин, на различных участках к-рого нанесены цифры, соответствующие оптич. плотности этих участков; яркость объекта съёмки оценивается по наименее различимой цифре. Точность измерений с помощью оптич. Э. зависит от свойств человеческого глаза (в частности, от способности глаза к адаптации физиологической). Используются редко. Наиболее совершенны фотоэлектрические экспонометры, действие к-рых основано на измерении яркости объекта съёмки с помощью приёмников света. Такие Э. получили преим. распространение. Мн. совр. фотографич. и киносъёмочные аппараты имеют встроенные фотоэлектрич. Э. или экспонометрич. устройства.
С. В. Кулагин.
ЭКСПОНОМЕТРИЯ, раздел фотографии, в к-ром определяют условия экспонирования фотографических материалов при фото- и киносъёмках различных объектов или при фотокопировании, обеспечивающие наилучшее качество получаемых изображений (по критериям качества, принятым в данной области фотографии). Основой Э. служит известное в оптике соотношение между яркостью В объекта, изображаемого оптич. системой с относительным отверстием 1: п (где п - положит, число), и освещённостью Е получаемого изображения: Е = gBn-2; здесь g - коэффициент, учитывающий светопотери в камере, распределение освещённости в плоскости изображения, угол, под к-рым наблюдается та или иная точка изображения, и пр. При выдержке t фотоматериал получает экспозицию Н = E*t, а учёт практич. светочувствительности материала S = а/Н даёт осн. ур-ние Э.: B = k*n2/tS. Величина k =a/g наз. экспонометрической постоянной. Это ур-ние связывает лишь интегральные характеристики объекта, фотоматериала и изображающей системы. Из него исходили при разработке всех экспонометров до появления высокочувствит. малогабаритных фотоэлектрич. приёмников света. Последние позволили решать задачу локальной Э., т. е. определять условия экспонирования по яркости сюжетно важной части объекта. Значения k и интервалы их изменения нормируются соответственно области их применения. Для экспонометров, встроенных в фотоаппарат общего назначения, выбирают значение k в интервале от 10 до 17; для экспонометров, не связанных конструктивно с аппаратом, в интервале 10-13,5.
Тип функциональной связи встроенных экспонометрич. систем с механизмами, устанавливающими условия работы аппарата при съёмке, в значит, мере определяет степень автоматизации съёмочного процесса и служит важной характеристикой фото- и киноаппаратуры.
Лит.: Гальцерина. В., Определение фотографической экспозиции. Экспонометрия для кино- и фотолюбителей, М., 1955; Кулагин С. В., Проектирование фото- и кнноприборов, М., 1971; Д а в ы д к и н И. М., Погрешности зкспонометрическпх приборов, "Оптико-механическая промышленность", 1974, № 6. И. М. Давыдкин. ЭКСПОРТ (англ, export, от лат. ехроrto - выношу, вывожу), вывоз товаров и услуг за границу для реализации их на внеш. рынке; противоположен ввозу товаров и услуг - импорту. См. Внешняя торговля.
ЭКСПОРТ КАПИТАЛА, то же, что вывоз капитала.
ЭКСПОРТНО-ИМПОРТНЫЕ БАНКИ,банки, содействующие развитию внеш. торговли. В капиталистич. странах осуществляют кредитование тех операций, к-рые частные банки считают для себя рискованными. Начали создаваться в период общего кризиса капитализма, когда усилилась экономич. и валютная неустойчивость и обострилась борьба за рынки сбыта. Это отражало развитие гос. монополистич. капитализма в области кредита и стремление монополий переложить на налогоплательщиков кредитные риски, возросшие в связи с удлинением сроков экспортных кредитов. Спец. Э.-и. б., принадлежащие гос-ву или пользующиеся его поддержкой, существуют в Австрии, Бельгии, Дании, Нидерландах, Канаде, Италии, Норвегии, США (см. Экспортно-импортный банк США), Финляндии, Франции, ФРГ, Швейцарии, Швеции, Японии и ряде др. стран. Деятельность их тесно связана с ин-тами по страхованию экспортных кредитов.
Во Франции в 1919 был учреждён гос. Французский банк для внеш. торговли (носит наст. назв. с 1946). Банк предоставляет долгосрочные (св. 7 лет) и краткосрочные кредиты и гарантии по кредитам, а также переучитывает среднесрочные (до 7 лет) и долгосрочные векселя коммерч. банков. Источники средств банка - бюджетные ассигнования и выпуск облигац. займов на рынке ссудных капиталов. В ФРГ гос. "Кредитанштальт фюр видерауфбау" специализируется на финансировании экспорта оборудования в развивающиеся страны. Кредиты по экспорту в др. страны предоставляются частными банками и К "Аусфур-кредит" (создана в 1952), в число акционеров к-рой входят 50 банков ФРГ. Великобритания при её развитой сети банков не имеет спец. Э.-и. б., её внеш. торговля финансируется исключительно коммерч. банками, в т. ч. Банками Содружества (б. колониальными банками), но средне- и долгосрочные кредиты предоставляются последними на льготных условиях, а разницу между рыночными и льготными ставками, а также часть выданных кредитов возмещает гос. Департамент гарантий по экспортным кредитам, к-рый также страхует экспортные кредиты. В Италии существует неск. спец. ин-тов средне- и долгосрочного кредита, гл. акционером к-рых выступает гос-во; наиболее крупные из них: "Иституто мобильяре итальяно" (ИМИ), "Медиобанк" и "Медиокредито". В Японии в 1950 был создан Экспортный банк (с 1952 называется Экспорта-импорта банк Японии). Источники его средств - гл. обр. кредиты Гос. сберегат. фонда, а также ассигнования из бюджета. Банк осуществляет преим. средне- и долгосрочное кредитование экспорта оборудования. Страхование экспортных кредитов возложено на Мин-во междунар. торговли и пром-сти в пределах лимита, ежегодно устанавливаемого пр-вом Японии. Э.-и. б. играют важную роль в проникновении капитала империалистич. гос-в в экономику др. стран, во внешнеэкономич. экспансии монополий.
В ряде социалистич. стран финансированием внеш. торговли на основе гос. монополии внеш. торговли занимаются спец. банки: в СССР - Внешторгбанк (см. Банк для внешней торговли СССР), в Венгрии - Венгерский внешнеторговый банк, в ГДР - Немецкий внешнеторговый банк, в КНДР - Банк для внешней торговли. Е. Д. Золотаренко.
ЭКСПОРТНО-ИМПОРТНЫЙ БАНК США, Эксимбанк, гос. банк США. Учреждён в 1934 под назв. "Экспортно-импортный банк Вашингтона " для финансирования пр-вом внеш. торговли. Предоставлял краткосрочные кредиты (сроком до 1 года) для финансирования экспорта с.-х. продуктов и др. товаров и среднесрочные кредиты (от 1 года до 5 лет) на стимулирование экспорта машин и оборудования. После 2-й мировой войны 1939-45 банк был реорганизован: капитал, составлявший при учреждении 175 млн. долл., увеличился до 1 млрд. долл.; полномочия по кредитованию расширились.
С 1968 банк действует под совр. назв. Банк выдаёт кредиты иностр. покупателям и гарантии по экспортным кредитам, осуществляет страхование экспортных кредитов и переучёт экспортных векселей амер. частных банков-кредиторов. Средне- и долгосрочные кредиты предоставляет совместно с амер. коммерч. банками (в размере от 30 до 55% экспортного контракта). По доле контракта, финансируемой частным банком, Э.-и. б. США выдаёт гарантию, при этом величина кредита и гарантии не должна превышать 90% стоимости контракта.
Источники средств банка - долгосрочные кредиты казначейства США и частных лиц. Его капитал (1 млрд. долл.) и резервный фонд (1,7 млрд. долл.) используются в основном для покрытия разрыва в процентных ставках, по к-рым он выдаёт и привлекает ссуды. Процентная ставка по кредитам банка 8,25-9,5% (1976.)
Объём операций ограничивается конгрессом США: с 4 янв. 1975 лимит установлен в 25 млрд. долл. На 30 июня 1976 задолженность по кредитам банка составляла 10,8 млрд. долл., а сумма обязательств по гарантиям и страхованию кредитов (включаются в баланс банка в размере 25%) - 2,5 млрд. долл. С 1934 по 1975 банк выдал кредитов, гарантий и страховых полисов на 82,1 млрд. долл. Е Д. Золотаренко.
ЭКСПОРТНЫЕ КРЕДИТЫ, кредиты, предоставляемые фирмами-экспортёрами, банками или пр-вами иностр. предприятиям и гэс-вам в целях закупки последними товаров в стране-кредиторе. При капитализме Э. к. содействуют товарному экспорту, служат орудием борьбы за внеш. рынки сбыта и тем самым за поддержание или ускорение темпов развития нац. экономики.
Междунар. разделение труда и специализация произ-ва, усилившиеся под воздействием совр. научно-технич. революции, способствовали увеличению доли экспорта каниталистич. стран в их валовом нац. продукте. В 1975 эта доля составляла (%): в ФРГ 21,3, в Италии 20,3,в Великобритании 19,4, во Франции 17,6, в Японии 11,4, в США 7,2. Стимулирование экспорта стало одним из осн. направлений гос.-монополистич. регулирования экономики, а размеры и условия предоставления Э. к.- её важнейшим инструментом.
Э. к. выступают в двух осн. формах: "кредит поставщика" (экспортная фирма - покупателю) и "кредит покупателю, или финансовый кредит" (кредитный ин-т страны-экспортёра - иностр. покупателю). Первая форма характерна для краткосрочных Э. к. (с отсрочкой платежа на 2-6, реже 9-12 месяцев), предоставляемых по процентным текущим ставкам ден. рынка в основном в сфере торговли сырьевыми и потребительскими товарами. Краткосрочные Э. к. составляют большую по объёму часть Э. к. В форме "кредита покупателю" выступают гл. обр. средне- (от 5 лет, во Франции - до 7 лет) и долгосрочные Э. к., с помощью к-рых финансируется торговля машинами и оборудованием. При краткосрочных Э. к. гос-во выдаёт гарантии по кредитам, к-рые делают переводные векселя "первоклассными" бумагами, переучитываемыми банками по низким ставкам (см. Учёт векселей). При предоставлении средне- и долгосрочных Э. к. гос-во может участвовать в кредитовании сделки, гарантировании или страховании кредита, а также покрывать разницу между рыночными процентными ставками и более низкими ставками по Э. к. В большинстве стран политич. риски покрываются гос-вом до 90-100%, экономические - до 85-90% размера сделки. В связи с обострением валютного кризиса в 1971-76 во Франции, ФРГ и Японии введено гос. страхование валютных рисков. В Великобритании с окт. 1976 гос-во покрывает убытки экспортёров, страхуемые на срочном валютном рынке. Условия Э. к., регламентируемые гос-вом, превратились в объект "кредитной войны" между ведущими капиталистич. странами, в важный фактор конкурентоспособности нац. товаров на мировом рынке, наряду с ценами, сроками поставок, качеством товаров и др.
Э. к. социалистич. стран др. странам, в частности развивающимся гос-вам, направлены на оказание помощи в развитии нац. экономики, предоставляются преим. гос. сектору и не предусматривают к.-л. политич. условий.
Е. Д. Золотаренко.
ЭКСПОРТНЫЕ ПРЕМИИ, то же, что вывозные премии.
ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗ (от англ, express - скорый поезд), быстровыполняе-мый (иногда за 1-2 мин) качеств, и количеств, анализ различных материалов по ходу технологич. процесса в хим. и металлургич. пром-сти. Осуществляется в основном методами эмиссионного спектрального анализа и спектрального анализа рентгеновского.
ЭКСПРЕССИВНАЯ ФУНКЦИЯ (в я з ы к о з н а н и и), одна из функций языкового знака (см. Знак языковой), заключающаяся в способности выражать эмоциональное состояние говорящего, его субъективное отношение к обозначаемым предметам и явлениям действительности. Экспрессия может быть выражена разными элементами языка: междометиями ("ax!", "ox!" и др., производными от них словами, напр, "ахать", "охать", "аханье", "оханье"), нек-рыми грамматич. формами (уменьшительно-ласкат. суффиксами -еньк, -ик и др., напр, "свеженький огурчик"; глаголами в повелит, и сослагат. наклонениях, напр, "уходи!", "уходил бы!"; усилит, частицами, напр. "да уходи же!" и др.), особыми экспрессивными словами "высокого" и "низкого" стилей (напр., "очи", "вкушать" наряду с нейтральными "глаза", "есть") и, наконец, интонацией. Изучением Э. ф. языка занимается стилистика.
Лит.: Галкина-федорук Е. М., Об экспрессивности и эмоциональности в языке, в сб.: Сборник статей по языкознанию. Профессору Московского университета академику В. В. Виноградову [в день его 60-летия], М., 1958; Б а л л и Ш., Французская стилистика, пер. с франц., М., 1961; В и н о к у р Т. Г., О содержании некоторых стилистических понятий, в сб.: Стилистические исследования. На материале современного русского языка, М., 1972; В u h 1 е г К., Sprachtheorie, lena, 1934. А. М. Кузнецов.
ЭКСПРЕССИВНОСТЬ (от лат. expressio - выражение), выраженность фено-типич. проявления генов. Нек-рые гены у животных, растений и микроорганизмов характеризуются относительно постоянной Э., т. е. проявляются примерно одинаково у всех особей соответствующего генотипа. Напр., на всех растениях пшеницы, гомозиготных по гену, обусловливающему отсутствие остей, развиваются безостые колосья. Другие же гены (и их, по-видимому, большинство) отличаются изменяющейся Э. У кроликов и нек-рых др. животных известен рецессивный ген гималайской ("горностаевой") окраски, обусловливающей своеобразную пятнистость меха (на белом или светлом фоне кончики лап, ушей, морды и хвоста имеют чёрную окраску). Однако такая окраска развивается только при выращивании молодняка гималайской породы при умеренных темп-pax. При повышенной темп-ре весь мех у особей того же гималайского генотипа оказывается белым, а при пониженной - чёрным. Этот пример указывает на то, что на Э. влияют факторы внеш. среды, в данном случае темп-ры. При одинаковых условиях внеш. среды Э. гена может варьировать в зависимости от генотипич. среды, т. е. от того, в сочетании с какими др. генами данный ген входит в состав генотипа. На роль генов-модификаторов в вариации Э. указывает возможность в ряде случаев стабилизирующего искусств, отбора на ту или иную степень выраженности наследственных признаков в фенотипе. Э. и пенетрантностъ - основные взаимосвязанные показатели фенотипич. изменчивости проявления генов, широко применяемые в феногенетике, мед. генетике, селекции животных, растений и микроорганизмов.
Лит.: Лобашев М. Е., Генетика, Л., 1967; Тимофеев-Ресовский Н. В., Иванов В. И., Некоторые вопросы феногенетики, в сб.: Актуальные вопросы современной генетики, М., 1966. В. И. Иванов.
ЭКСПРЕСС-ИНФОРМАЦИЯ в СССР, оперативное информац. издание, подготовляемое гл. обр. центр, отраслевыми информац. органами на основе отобранных из текущих поступлений отечеств, и зарубежных источников, содержащих наиболее актуальные сведения. Цель издания - в сжатые сроки предоставить специалистам новую информацию, освободив их от необходимости обращаться к первоисточникам. Период подготовки Э.-и. обычно не более 2 мес со дня получения материалов. В Э.-и. помещаются рефераты публикаций, а также сообщения о передовом производств, опыте. Выпуски Э.-и. имеют закреплённую тематику, относящуюся к отраслям пром-сти, с. х-ва, нек-рым естеств. наукам и др. Периодичность выпусков разнообразна. Справочный аппарат Э.-и. состоит из предисловия, рубрикации, определяющей тематику серий и выпусков, содержания каждого выпуска, списка использованных источников информации. См. также Реферативный журнал. Г. В. Корсунская.
ЭКСПРЕССИОНИЗМ (от лат. expressio - выражение), направление, развивавшееся в европ. иск-ве и лит-ре примерно с 1905 по 1920-е гг. Возникло как отклик на острейший социальный кризис 1-й четв. 20 в. (включая 1-ю мировую войну и последовавшие революц. потрясения), стало выражением протеста против уродств совр. бурж. цивилизации. Социально-критич. пафос отличает мн. произв. Э. от иск-ва авангардистских течений, развивавшихся параллельно с ним или сразу после него (кубизма, сюрреализма). Протестуя против мировой войны и социальных контрастов, против засилья вещей и подавленности личности социальным механизмом, а иногда обращаясь и к теме революц. героизма, мастера Э. совмещали протест с выражением мистич. ужаса перед хаосом бытия. Кризис совр. цивилизации представал в произв. Э. одним из звеньев апокалиптич. катастрофы, надвигающейся на природу и человечество. Термин "Э." впервые употребил в печати в 1911 X. Валь-ден - основатель экспрессионистского журн. "Штурм" ("Der Sturm").
Принцип всеохватывающей субъективной интерпретации действительности, возобладавший в Э. над миром первичных чувственных ощущений (составлявших первооснову художеств, образа в импрессионизме), обусловил тяготение к иррациональности, обостр. эмоциональности и фантастич. гротеску, нередко - к полному или частичному уничтожению границ между персонажами и окружающей их естеств. (или городской) пейзажной средой. Ярче всего принципы Э. выявились в иск-ве Германии и Австрии.
В литературе в преддверии Э. стоят Г. Тракль (Австрия), Г. Хейм, Э. Штадлер (Германия); в их трагич. лирике жизнь была воспринята в аспекте взвихренного движения, рождённого не только стремит, ритмом совр. цивилизации (как у представителей итал. футуризма), но и ощущением близившихся ист. переломов, чувством неодолимой зависимости личности от социального бытия. Аналогичная тема нашла развитие в лирич. поэзии Г. Бенна, И. Бехера, Я. Ван-Годдиса, Ф. Верфеля, Э. Ласкер-Шюлер (риторично-напряжённой до экзальтации, ломающей традиц. нормы стилистики, версификации, синтаксиса), в драме (особенно публицистич.) В. Газенклевера, Г. Кайзера, Л. Рубинера, Э. Толлера, Ф. фон Унру, X. X. Янна, превращавшейся в страстный авторский монолог, в прозе (ранний А. Дёблин, Г. Мейринк, Л. Франк, К. Эдшмид; близко к Э. стоял Ф. Кафка), где господствовало лирич. или гротескно-фантастическое начало.
В центре художеств, вселенной Э.- истерзанное бездушием совр. мира, его контрастами живого и мёртвого, духа и плоти, "цивилизации" и "природы" сердце человека. Преображение действительности, к к-рому страстно призывали мн. экспрессионисты, должно было начаться с преображения сознания человека. Художеств, следствием этого тезиса явилось уравнивание в правах внутреннего и внешнего: потрясённость героя, "ландшафт души" представлялись как потрясения и преобразования действительности. Э. не предполагал изучения сложности жизненных процессов; мн. произв. мыслились как воззвания. Иск-во же левого Э. по самой сути агитационно: не "многоликая", полнокровная, воплощённая в осязат. образах картина реальности (познание), а заострённое выражение важной для автора идеи, достигаемое путём любых преувеличений и условностей.
Писатели-экспрессионисты (наряду со мн. художниками) группировались вокруг журналов: "Штурм" (1910-32), в целом далёкого от острых политических проблем; "Акцион" ("Die Aktion", 1911-33) - социально насыщенного, антивоенного, проникнутого гуманистич. и нередко революц. идеями, и созвучного ему нем. журн. "Вайсен блеттер" ("Die weiBen Blatter", 1913-21), выходившего в Швейцарии. Эволюция отд. мастеров (напр., Бехера, Ф. Вольфа, Р. Леонгарда) уже в кон. 20-х гг. привела их в русло социалистич. реализма.
Экспрессионистич. веяния ощутимы в лит-ре Бельгии, стран Скандинавии, Венгрии, Хорватии, Румынии, позже - Польши. В рус. лит-ре тенденции Э. проявились в творчестве Л. Андреева.
Э. оставил след в иск-ве новым качеством обострённой образности. Наиболее заметны его традиции в совр. нем. поэзии, в прозе Г. Грасса и В. Борхерта (ФРГ), в драматургии П. Хакса (ГДР), П. Вайса (ФРГ) и Борхерта, М. Фриша и Ф. Дюрренматта (Швейцария).
В изобразительных искусствах среди предшественников Э. художники: француз П. Гоген, голландец В. Ван Тог, норвежец Э. Мг/нк, бельгиец Дж. Энсор, швейцарец Ф. Ходлер и др. мастера, в разной степени близкие к символизму. Наиб, последовательно принципы Э. были воплощены в творчестве художников объединения "Мост" (Э. Л. Кирхнер, М. Пехштейн, Э. Хеккель, К. Шмидт-Ротлуф; к ним примыкал Э. Нольде). Они противопоставляли засилью вещей и подавленности личности социальным механизмом пафос "первозданно" свободного восприятия мира; их творческие искания, устремлённые к обострённому самовыражению("экспрессии"), к субъективной интерпретации реальности, неизбежно принимали оттенок анар-хич. бунтарства. Более созерцательны по образному строю произв. представителей об-ва "Синий всадник" (В. В. Кандинский, Ф. Марк и др.), чья эстетич. программа была во многом близка мистич. идеалам нем. романтиков; здесь возникли одни из наиб, ранних образцов абстрактного искусства. Вне этих объединений работали живописец, график и писатель О. Кокошка, скульптор, график и писатель Э. Барлах, живописец и график М. Бекман, скульптор В. Лембрук. У ряда художников благодаря росту антивоен. настроений и влиянию массового революц. движения Э. получил антивоен. и антиимпериалистич. окраску (Барлах, Ж. Грос, О. Дике, Л. Мейднер, О. Нагель и др.). Наряду с живописью и скульптурой - чаще всего "яростно"-эмоциональными по манере, тяготеющими к острым цветовым контрастам или резким пространств, смещениям,- важное (если не центральное) значение обрела станковая и книжная графика Э., достигшая значит, результатов благодаря смелым -сочетаниям гротеска и гиперболы, предельно концентрир. контрастам света и тени.
Э. получил распространение в художеств, культуре Бельгии (мн. мастера латемской школы, отчасти Ф. Мазе-рель), стран Скандинавии, Вост. Европы и обнаружил значит, близость франц. фовизму.
В архитектуре (Р. Штейнер, Э. Мендельзон, X. Пёльциг, Б. Таут и др.) Э. во многом продолжал традиции "модерна"; пропагандируя применение новых конструкций и материалов, его мастера стремились к созданию органически обусловленных, как бы вырастающих из почвы форм.
В театре Э. утвердил форму т. н. "Stationendrama", где действие развивалось не постепенно, но двигалось толчками от одной сцены к другой. Каждая из них призвана была прежде всего выразить одну и ту же, важнейшую для автора идею (форма, воспринятая Э. от Ф. Ведекинда и Стриндберга). Коллизия развёртывалась обычно в условно-ист, или фантастич. обстановке и часто обнажалась до схемы. Персонажи сознательно лишены индивидуализации (часто безымянные "отец", "сын", "девушка" и т. п.) и выступают рупорами идей; язык - напряжённо патетичен.
Постановки пьес Бехера, Верфеля, Газенклевера, Кайзера, Толлера, К. Штернхейма режиссёрами Р. Вейхертом, Г. Хартунгом, Л. Йеснером, К. X. Мартином способствовали выработке специфич. приёмов экспрессионистской режиссуры и игры актёров. Образ персонажа создавался на основе к.-л. одной черты ("функции"), превращаясь в маску. Большое внимание уделялось непривычному освещению сцены, абстрактным декорациям (где преобладали косые, наклонные плоскости), символич. аксессуарам. В сложном взаимодействии с театр. Э. развивалось творчество молодого Б. Брехта. Экспрессионистские приёмы использовал М. Рейнхардт в постановках У. Шекспира, Ф. Шиллера и др. Влияния театр. Э. проявились за пределами Германии и Австрии, в т. ч. и в СССР (художеств, практика ТРАМов, нек-рые постановки Е. Б. Вахтангова, К. А. Марджанова, В. Э. Мейерхольда, А. Я. Таирова и др.).
В к и н о Э. возник и получил наибольшее развитие в 1915-25. Для него характерны мрачные мистич. сюжеты, пронизанные ощущением фатальной обречённости человека, враждебности мира, противостоящего всему живому. Э. создавал образ фантастич. мира, натура заменялась декорациями, использовались резкие контрасты света и тени, оптич. эффекты. В деформации предмета виделся способ повышенной выразительности. Большое место отводилось галлюцинациям, снам, кошмарам безумцев, для изображения к-рых применялись многократные экспозиции, наплывы. Актёры, отвергая необходимость достоверного раскрытия психологии человека, утрировали жест и мимику, создаваемые ими образы приближались к маске. Наиболее известные фильмы: "Кабинет доктора Калигари" (1919, реж. Р. Вине), "Носферату" (1922, реж. Ф. В. Мурнау), "Паганини" (1923, реж. X. Гольдоерг и К. Фейдт), "Кабинет восковых фигур" (1925, реж. П. Лени). К 1925 Э. в кино исчерпал себя, но пластич. выразитель ность лучших его фильмов оказала влияние на развитие изобразит, средств киноискусства.
В музыке Э. сформировался в 1-м десятилетии 20 в.; ряд его элементов проявился в последних произв. Г. Малера ("Песнь о земле", 1908; 9-я, 1909 и неоконч. 10-я симфонии) и операх Р. Штрауса ("Саломея", 1905; "Электра", 1908). Однако в большей степени он связан с творчеством композиторов т. н. новой венской школы - А. Шёнберга (глава школы), А. Берга и А. Веберна. Шёнберг, начавший свой путь с произв., близких позднему романтизму, пришёл к отрицанию романтич. идеалов, сменившихся у него настроениями безотчётной тревоги, страха перед действительностью, пессимизмом и скепсисом. Представители Э. тяготели к резко контрастным психич. состояниям (крайняя степень возбуждения или душевная прострация и безысходная угнетённость). Лишённая равновесия, обращённая по преимуществу к сфере подсознательного, таящегося в глубинах человеческой психики, экспрессионистская музыка чуждается определённых, ясно очерченных образов и за-конч. форм. Композиторы этого направления выработали круг особых средств муз. выразительности; они отказались от широкой напевной мелодики, ясных тональных устоев; принцип атональности (см. Атональная музыка) способствовал выражению зыбких душевных состояний и необъяснимого смутного беспокойства. Мн. произв. отличаются лаконизмом, давая лишь намёки на к.-л. образ или душевное переживание (в цикле Веберна "5 пьес для оркестра", 1913, нек-рые части длятся менее 1 мин.).
Необходимость единого конструктивно-организующего начала, отвечающего общим принципам мышления композиторов новой венской школы и новым типам образности, привела Шёнберга в нач. 20-х гг. к выработке оригинальной системы композиции, получившей назв. додекафонии. Произв., написанные в доде-кафонной технике, основаны на различного рода повторениях т. н. серии (см. Серийная музыка), что является, по мнению представителей этой школы, развитием принципов формообразования музыки барокко и раннего классицизма.
Один из ранних типичных образцов Э.- монодрама Шёнберга "Ожидание" (1909); в ней господствует состояние гнетущего тревожного предчувствия, разрешающегося взрывом отчаяния и ужаса. Мир таинств, и страшных "ночных настроений" воплощён композитором в мелодраме "Лунный Пьеро" (1912). В творчестве Шёнберга и др. представителей Э. своеобразно преломлялись и социально-критич. мотивы, особенно ярко выраженные у Берга. Его опера "Воццек" (1921), замысел к-рой созрел в годы 1-й мировой войны, проникнута глубоким состраданием к социально обездоленным, осуждением насилия и сытого самодовольства "власть имущих". Шёнберг создал произв., обличающие ужасы нацистского террора ("Ода Наполеону", 1942; "Уцелевший из Варшавы", 1947). Однако эти соч. лишены активного утверждающего начала, ненависть и гнев сочетаются в них с пессимизмом и обречённостью. Произв. Шёнберга, написанные после 2-й мировой войны, были последними яркими проявлениями Э. как направления. В творчестве Веберна Э. перерождается в иную стилистич. формацию, где господствует абстрактно-рационалистич. конструктивное начало. Поэтому именно Веберн был признан родоначальником послевоенного муз. авангардизма.
Лит.: Экспрессионизм. Драматургия. Живопись. Графика. Музыка. Киноискусство. Сб. ст., М., 1966; Вальцель О., Импрессионизм и экспрессионизм, пер. с нем., П., 1922; Марцинский Г., Метод экспрессионизма в живописи, П., 1923; Экспрессионизм. Сб. ст., пер. с нем., П.- М., 1923; Зивельчинская Л., Экспрессионизм, М.- Л., 1931; Павлова Н. С., Экспрессионизм и некоторые вопросы становления социалистического peaлизма в немецкой демократической литературе, в кн.: Реализм и его соотношения с другими творческими методами, М., 1962; её же, Экспрессионизм, в кн.: История немецкой литературы, т. 4, М., 1968; Куликова И. С., Экспрессионизм в искусстве, М.,1978; Expressionismus. Literatur und Kunst 1910 - 1923. Katalogder Ausstellung, Munch., 1960; Sharp D., Modern architecture and expressionism, L., 1966; S e 1 z P., German expressionist painting. Berk.- Los Ang., 1968; Expressionismus als Literatur, Bern - Munch., 1969; Weisbach R., Wir und der Expressionismus..., В., 1972; Expressionism as an international literary phenomenon, P.- Bdpst, 1973; Per kins G., Contemporary theory of expressionism, Bern - Fr./M., 1974; H a m a n n R., Hermand J., Expressionismus, В., 1975; Vietta S., К a m-per H. G., Expressionismus, Munch., 1975; "Воццек"А. Берга, Л., 1927; Ke л дышЮ. В., "Воццек" и музыкальный экспрессионизм, "Советская музыка", 1965, № 3; Кремлев Ю. А., Очерки творчества и эстетики новой венской школы, Л., 1970; Д р у ск и н М. С., О западноевропейской музыке XX века, М., 1973; Тараканов М. Е., Музыкальный театр Альбана Берга, М., 1976; Wellesz E., Schonberg und die Anfange der Wiener Schule, "Osterreichische Musik-zeitschrift", 1960, Jahrg. 15, H. 5; S t r ob e l H., Die Wiener Schule, "Melos", 1963, Jahrg. 30, H. 11.
H. С. Павлова (лит-pa), М. С. Шатерникоей (кино), Ю. В. Келдыш (музыка).
ЭКСПРОМТ [от лат. exprom(p)tus - готовый], разновидность импровизации: короткое стихотворение, сочинённое (часто устно) быстро, без обдумывания; по содержанию это обычно мадригалы, эпиграммы, шутки ("Саранча летела..." А. С. Пушкина). Э. серьёзного лирич. содержания редки ("Слезы людские..." Ф. И. Тютчева). В музыке Э.- фп. пьеса, как бы импровизация под влиянием определённого настроения, переживания, отличается ярким лиризмом, свободой муз. развития. Э. писали Ф. Шуберт, Ф. Шопен, Ф. Лист (вальс-Э.) и др.
ЭКСПРОПРИАЦИЯ (позднелат. ехрго-priatio - лишение собственности, от лат. ех - от и proprius - собственный), 1) юридич. - принудительное безвозмездное или оплачиваемое отчуждение имущества, производимое гос. органами. Объектом Э. может быть как недвижимое (напр., земля при проведении жел. или грунтовых дорог), так и движимое (благородные металлы) имущество. В зависимости от того, выплачивается ли вознаграждение при Э., различают такие её формы, как реквизиция и конфискация. 2) Лишение собственности и прежнего социального положения одного обществ, класса другим, а внутри класса - одного его слоя другим. Пример Э. внутри класса в силу законодательного акта - секуляризация церковных имений. Сразу после победы Окт. социалистич. революции 1917 Э. крупной собственности эксплуататорских классов была проведена Сов. гос-вом (см. ст. Экспроприация экспроприаторов).
ЭКСПРОПРИАЦИЯ ЭКСПРОПРИАТОРОВ, закономерный процесс ликвидации частной собственности эксплуататорских классов посредством изъятия средств производства у собственников (эксплуататоров) в принудительном порядке и передачи их в собственность трудящихся. Э. э. - начальный этап социалистич. обобществления.
Объективная возможность и необходимость Э. э. обусловлены антагонистич. противоречиями между растущим обобществлением произ-ва и частнокапитали-стич. формой присвоения, между малочисл. узурпаторами (классом собственников-эксплуататоров) и большинством народа (трудящимися, лишёнными средств произ-ва). Эти противоречия нарастают в условиях домонополистич. капитализма и резко обостряются при империализме. Обобществление труда при капитализме усиливается концентрацией и централизацией капитала, происходящей в ходе конкурентной борьбы между капиталистами. "Монополия капитала,- писал К. Маркс,- становится оковами того способа производства, который вырос при ней и под ней. Централизация средств производства и обобществление труда достигают такого пункта, когда они становятся несовместимыми с их капиталистической оболочкой. Она взрывается. Бьет час капиталистической частной собственности. Экспроприаторов экспроприируют" (М арке К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 23, с. 772-73).
Правомерность Э. э. определяется тем, что крупная собственность эксплуататорского класса - результат ограбления и нещадной эксплуатации трудящихся масс. Вот почему лишение эксплуататоров собственности - законный, справедливый акт, представляющий собой возвращение трудящимся того, что принадлежит им по праву как подлинным создателям богатства, насильственно отнятого (экспроприированного) у них.
В результате победы Окт. социалистич. революции 1917 рабочий класс первого в мире социалистич. гос-ва в союзе с беднейшим крестьянством под рук. Коммунистич. партии во главе с В. И. Лениным экспроприировал капиталистов и помещиков и установил общественную собственность на основные средства производства - на землю, промышленность, железные дороги и т. д. (см. Национализация).
К. Маркс и В. И. Ленин предполагали и допускали возможность выкупа средств произ-ва у буржуазии, рассматривая возмещение как приём компромисса в целях мирного подчинения капиталистов, приобщения их к общественно полезному труду под контролем социалистич. гос-ва. Однако в России после установления диктатуры пролетариата буржуазия оказала ожесточённое сопротивление новому строю, стала на путь контрреволюции. В этой обстановке острейшей классовой борьбы пролетариат подавил сопротивление эксплуататоров. Э. э. была проведена быстрыми темпами методом конфискации собственности капиталистов и помещиков. С превращением средств произ-ва в обществ, собственность было положено начало созданию социалистич. системы х-ва. Трудовая собственность мелких товаропроизводителей постепенно преобразовывалась в коллективную социалистич. собственность посредством их добровольного кооперирования. Определённую подготовит, роль в переходе к социализму сыграл государственный капитализм.
Многогранный практич. опыт СССР по Э. э. использован в др. странах, вступивших на путь строительства социализма. Однако в зависимости от конкретно-историч. условий, при к-рых осуществлялись революц. экономич. преобразования, формы и методы Э. э. были различны. Эти различия затрагивают темпы изъятия собственности у эксплуататорских классов, вопрос о выплате компенсаций, масштабы использования различных форм гос. капитализма для постепенного преобразования частной собственности в социалистич. собственность, формы организации гос. социалистич. сектора. В странах Центр, и Юго-Вост. Европы и Азии, ставших на путь социализма во время и после 2-й мировой войны 1939-45, в ходе демократич. и социалистич. преобразований проводилась конфискация собственности коллаборационистской буржуазии. В ряде стран, освободившихся от колон, ига и вступивших на путь самостоят, развития, ликвидируется собственность иностр. монополий и устанавливается гос. собственность на средства произ-ва. См. также Классы, Классовая борьба, Переходный период от капитализма к социализму.
Лит.: Маркс К. и Энгельс Ф., Манифест Коммунистической партии, Соч., 2 изд., т. 4; Маркс К., Капитал, т. 1, там же, т. 23, гл. 24, §7; Л е н и н В. И., Государство и революция, Полн. собр. соч., 5 изд., т. 33; его же, Грозящая катастрофа и как с ней бороться, там же, т. 34; его же, Очередные задачи Советской власти, там же, т. 36; е г о же, III конгресс Коммунистического Интернационала 22 июня - 12 июля 1921 г., там же, т. 44, с. 3 - 12, 34-54; Программа КПСС, М., 1976; Материалы XXV съезда КПСС, М., 1977. Ю. Ф. Воробьёв.
ЭКССУДАТ (от лат. exsudo - выпотеваю; выделяю), жидкость, выпотевающая при воспалении из кровеносных сосудов в ткани и полости тела (напр., в плевральную полость при экссудативном плеврите) и накапливающаяся в них; то же, что выпот.
ЭКСТАЗ (от греч. ekstasis - исступление, восхищение), высшая степень восторга, воодушевления, иногда переходящая в исступление.
ЭКСТЕМПОРАЛЕ (от лат. extemporalis - неподготовленный) (устар.), классная письменная работа по переводу с родного языка на иностранный без предварительной подготовки; импровизация.
ЭКСТЕНСИВНОСТЬ ТРУДА, количество труда при его неизменной напряжённости, затрачиваемое работником в процессе произ-ва за определённый промежуток времени. При данной интенсивности труда общее количество применяемого труда, т. е. его экстенсивная величина, может увеличиваться или сокращаться в зависимости от изменения продолжительности рабочего дня, рабочей недели и т. д. В условиях капитализма, особенно на первых ступенях его развития, удлинение рабочего дня сверх необходимого рабочего времени является одним из путей создания абс. прибавочной стоимости. Результатом непомерного увеличения продолжительности рабочего дня в условиях капитализма выступает повышенный износ рабочей силы. В развитых капиталистич. странах рабочему классу удалось добиться законодательного ограничения продолжительности рабочего дня. В совр. условиях предприниматели наряду с повышением интенсивности труда используют для усиления эксплуатации рабочих завуалированные формы увеличения рабочего времени (сверхурочные работы).
В условиях социализма Э. т. определяется с учётом общественно нормальной интенсивности труда в единицу рабочего времени. Его продолжительность в соответствии с Конституцией СССР не превышает 41 часа в неделю. Научный подход к установлению нормальной интенсивности труда позволяет в пределах этого времени трудиться с полной отдачей сил при сохранении высокой работоспособности.
Лит. см. при ст. Интенсивность труда. Л. С. Хейфец.
ЭКСТЕНСИВНЫЙ (от позднелат. ех-tensivus - расширительный, растяжимый), связанный с количеств, увеличением, распространением; противоположный интенсивному.
ЭКСТЕРИОРИЗАЦИЯ (франц. exteriorisation - обнаружение, проявление, от лат. exterior - наружный, внешний), в психологии процесс, в результате к-рого внутренняя психич. жизнь человека получает внешне выраженную (знаковую и социальную) форму своего существования. Принципиальное значение понятию Э. впервые было придано сов. психологом Л. С. Выготским в его культурно-исторической теории поведения, одно из осн. положений к-рой состояло в том, что человек овладевает собой как одной из сил природы извне - при помощи особой техники знаков, создаваемой культурой. Иначе говоря, овладение тем или иным внутренним психологич. процессом предполагает, по Выготскому, предварительную его Э. в особых знаковых средствах. С понятием Э. связывалась также и идея объективного метода психологич. исследования высших форм поведения. Дальнейшую разработку проблема Э. получила в работах сов. психологов А. Н. Леонтьева, П. Я. Гальперина и др.
Лит.: Выготский Л. С., Развитие высших психических функций, М., 1960; Гальперин П. Я., Развитие исследований по формированию умственных действий, в сб.: Психологическая наука в СССР, т. 1, М., 1959; ЛеонтьевА. Н., Проблемы развития психики, 2 изд., М., 1965.
А. А. Пузырей.
ЭКСТЕРН (от лат. externus - внешний, посторонний), лицо, сдающее экзамены за курс учебного заведения, в к-ром оно не обучалось. См. Экстернат.
ЭКСТЕРНАТ, установленный порядок сдачи экзаменов за курс учебного заведения для лиц, не обучавшихся в нём (экстернов). В СССР существует для получения 8-летнего и общего ср. образования, впервые введён в 1935. Экстерны сдают экзамены при ср. школах, выделенных для этого областными (краевыми) отделами нар. образования или министерствами просвещения (нар. образования) авт. и союзных республик. Предприятия и учреждения на период экзаменов предоставляют экстернам дополнит, отпуск с сохранением зарплаты. К сдаче экзаменов за курс 8-летней школы допускаются лица не моложе 16 лет, ср. школы - не моложе 18. Экзамены сдаются в один-два срока в течение не более 2 лет (для 8-летней школы) или в один-несколько сроков в течение не более 3 лет (для ср. школы). Выдержавшим установл. экзамены выдаются свидетельства о 8-летнем образовании или аттестаты о ср. образовании.
Лит.: Вечерняя школа. Справочник по вопросам очного и заочного обучения работающей молодежи и взрослых, М., 1973, с. 396-402.
Н. Н. Балов.
ЭКСТЕРОРЕЦЕПТОРЫ (от лат. ехter - наружный и receptor - принимающий), то же, что экстероцепторы.
ЭКСТЕРОЦЕПТОРЫ, э к с т е р о р е ц е п т о р ы, обширная группа специализированных чувствит. образований, воспринимающих раздражения, действующие на организм из окружающей его внеш. среды. Э. расположены на поверхности тела животного и человека (включая слизистые оболочки носа, ротовой полости и поверхности языка). В зависимости от природы воспринимаемого адекватного раздражителя различают механорецепторы кожи (тактильные), хеморецепторы (органы вкуса и обоняния), терморецепторы кожи, фоторецепторы, рецепторы органов слуха и равновесия. У дельфинов, летучих мышей и ночных бабочек обнаружены рецепторы, чувствительные к ультразвуку, у нек-рых рыб - к электрич. полям. См. Инте-рорецепторы, Экстероцепция.
ЭКСТЕРОЦЕПЦИЯ, э к с т е р о р е ц е п ц и я, восприятие раздражений, воздействующих на организм из окружающей его внеш. среды. Эти раздражения воспринимаются особыми, в ряде случаев весьма сложно организованными, образованиями - экстероцепторами. Примером Э. может служить восприятие света, звука, тепла. Различные внеш. раздражители, возбуждая экстероцепторы, определяют объём информации, необходимой живому организму для адекватного приспособления к окружающей среде, а также определяют характер условной и безусловнорефлекторной деятельности. В процессе исторического развития организмов вырабатываются наиболее важные для данного организма виды экстероцепторов. Так, напр., у рыб возникла боковая линия, осуществляющая восприятие гидродинамич. свойств воды; у летучих мышей - аппарат для локации ультракоротких звуковых волн. При восприятии внеш. предметов существенное значение имеют условно-рефлекторные связи. Напр., комбинация раздражений, идущих от сетчатки и мышечного аппарата глаза, совпавшая неск. раз с осязательным раздражением от предмета, становится условным сигналом величины этого предмета. См. Интерорецепция, Рецепторы и лит. при этих статьях. В. Н. Черниговский.
ЭКСТЕРРИТОРИАЛЬНОСТЬ (франц. exterritorialite - внеземельность, от лат. ех - приставка, означающая отделение, и territorialis - относящийся к данной территории), см. Иммунитет дипломатический.
ЭКСТЕРЬЕР (франц. exterieur, от лат. exterior - наружный, внешний) ж и-в о т н ы х, внешние формы телосложения; в зоотехнии Э. рассматривается в связи с конституциональными особенностями и продуктивностью животных (см. Конституция сельскохозяйственных животных). Опыт оценки животных по внеш. формам накапливался со времён глубокой древности. Термин "Э." ввёл в зоотехнич. лит-ру в 1769 франц. учёный К. Буржела, положивший начало учению о соизмеримости отд. частей (статей) тела лошади и практике измерения животных (по 40 и более промерам) для проверки пропорциональности сложения. Развитие учения об Э. сначала шло только в направлении создания идеальных форм тела животных. В 19 в. при выведении во мн. странах специали-зиров. по продуктивности пород заводчики обнаруживали якобы "прямые связи" между нек-рыми статями тела животных и продуктивностью. Отбор по отд. статям приводил к ослаблению конституции и экстерьерным порокам. Правильному пониманию Э. и его роли в оценке хоз. ценности животных способствовали работы нем. учёного Г. Натузиуса и рус. и сов.учёных М. И. Придорогина, В. И. Всеволодова, И. И. Равича, П. Н. Кулешова, Е. А. Богданова, М. Ф. Иванова, Е. Ф. Лискуна и др. Было показано, что на основе внеш. осмотра и измерений можно сделать заключение о развитии внутр. органов животного, о его конституциональной крепости, здоровье, породных особенностях, соответствии особенностей телосложения направлению продуктивности, приспособленности к условиям содержания. Животным разных направлений продуктивности свойственны определённые экстерьерные особенности. Так, у кр. рог. скота мясного направления форма тела приближается к параллелепипеду, туловище глубокое и широкое, на коротких, широко и отвесно поставленных ногах, мускулатура хорошо развита. Голова и шея короткие, толстые, спина и поясница ровные, широкие, мясистые, зад широкий, хорошо выполнен мускулатурой, кожа рыхлая. У молочного скота туловище конусообразное, с более развитой задней частью. Голова удлинённая, шея длинная, тонкая, грудь глубокая, длинная, но не широкая, спина и поясница прямые, ноги более длинные, кожа тонкая, эластичная, легко оттягивается. Вымя большое, чашеобразное, широкое у основания.
Осн. оценки Э.: глазомерная (общая и пунктирная) и измерительная (по промерам). При общей глазомерной оценке отмечают пропорции телосложения, особенности строения, относит, развитие отд. частей. Пунктирную оценку проводят также на глаз, но по шкалам (обычно 100-балльным), когда каждая стать (или группа статей) в зависимости от её значения оценивается определённым кол-вом баллов. При оценке по промерам все стати тела измеряются и вычисляются индексы телосложения. Вспомогат. значение при оценке Э. может иметь фотографич. снимок животного в определённом масштабе.
Лит.: Кулешов П. Н., Выбор по экстерьеру лошадей, скота, овец и свиней, 3 изд., М., 1937; Придорогин М. И., Экстерьер. Оценка сельскохозяйственных животных по наружному осмотру, М., 1949; ЛискунЕ. Ф., Экстерьер сельскохозяйственных животных, 3 изд., М., 1949; Б о р и с е н к о Е. Я., Разведение сельскохозяйственных животных, 4 изд., М., 1967.
ЭКСТИНКЦИЯ (от лат. exstinctio- гашение), ослабление пучка света при его распространении в веществе за счёт совместного действия поглощения света и рассеяния света. В общем случае ослабление пучка с начальной интенсивностью h может быть рассчитано по Бугера-Ламберта-Вера закону: 1 = = I0l-bl, где I - толщина поглощающего вещества, а P = a + p показатель Э. (ослабления показатель), равный сумме поглощения показателя а и рассеяния показателя р. Показатель Э. имеет размерность обратной длины (м-1, см-1). Безразмерный коэффициент Э. равен сумме поглощения коэффициента и
рассеяния коэффициента среды. Как
правило, показатели и коэффициенты Э.
различны для разных длин волн света.
Л. Н. Капорский.
ЭКСТИНКЦИЯ РАДИАЦИИ в атмосфере, ослабление электромагнитной радиации в атмосфере, обусловленное её поглощением и рассеянием. Солнечная радиация поглощается гл. обр. водяным паром и озоном, а рассеивается молекулами воздуха и аэрозолями, причём осн. роль играет рассеяние. В атмосфере имеет место также ослабление длинноволнового собственного излучения земной поверхности, воздуха и облаков. Учёт ослабления света, поступающего от звёзд, особенно важен при астрономич. наблюдениях, поскольку его величина зависит от зенитного расстояния наблюдаемого светила (у горизонта одно и то же небесное светило представляется на 3 звёздные величины слабее, чем в зените), а также от длины волны, используемой для наблюдения.
Лит.: Кондратьев К. Я., Лучистый теплообмен в атмосфере, Л., 1956; его же, Актинометрия, Л., 1965.
ЭКСТИРПАЦИЯ [от лат. ex(s)tirpatio- удаление с корнем], хирургическая операция полного удаления к.-л. органа (напр., желудка, матки, гортани). Проводится преим. при поражении органа злокачеств. опухолью и является в этих случаях одним из этапов комбинированного лечения. Ср. Ампутация, Резекция.
ЭКСТРА... (от лат. extra - сверх, вне), часть сложных слов, означающая: сверх..., вне..., дополнительно, выше принятых норм или образцов (напр., экстравагантный).
ЭКСТРАВАГАНТНЫЙ (франц. extravagant), необычный, не соответствующий общепринятым обычаям, нормам, моде.
ЭКСТРАГИРОВАНИЕ (от лат. extraho - извлекаю, вытягиваю), то же, что-экстракция.
ЭКСТРАДИЦИЯ, см. Выдача преступников.
ЭКСТРАЗОНАЛЬНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ (от экстра... и зона), совокупность растительных сообществ, относящихся к зональной растительности к.-л. зоны, но встречающихся в силу определённых условий за пределами этой зоны. Э. р. обычно образует небольшие по площади включения в растит. покров, приуроченные к нетипичным для зоны условиям (напр., дубравы в зоне степей - к балкам, Кунгурская лесостепь - к выходам карбонатных пород в подзоне юж. тайги и т. д.). В отличие от интразональной растительности, также образующей небольшие включения и никогда не занимающей зональных (плакорных) положений, Э. р. в др. зонах приурочена к плакорам. Термин "Э. р." введён (1915) польским биологом Ю. Пачоским. А. Г. Воронов.
ЭКСТРАКТ (от лат. extractus - вытянутый, извлечённый) (мед.), в ы т я ж к а, лекарств, форма - концентрированное извлечение из лекарств, сырья, содержащее его активные начала (гликозиды, алкалоиды, витамины и др.); разновидность галеновых препаратов. В зависимости от экстрагента различают водный, спиртовой, эфирный и др. Э.; по степени сгущения после выпаривания - жидкий, густой (не более 25% влаги) и сухой (до 5% влаги) Э.
ЭКСТРАКТОР, аппарат, применяемый в хим., нефтеперераб., пищ., фармацев-тич. пром-сти, гидрометаллургии для разделения смесей различных веществ экстракцией.
ЭКСТРАКЦИЯ (от позднелат. extra-ctio - извлечение), экстрагирование, процесс разделения смеси жидких или твёрдых веществ с помощью избирательных (селективных) растворителей (экстрагентов).
Процесс Э. включает 3 последовательные стадии: смешение исходной смеси веществ с экстрагентом; механич. разделение (расслаивание) двух образующихся фаз; удаление экстрагента из обеих фаз и его регенерацию с целью повторного использования. После механич. разделения получают раствор извлекаемого вещества в экстрагенте (экстракт) и остаток исходного раствора (рафинат) или твёрдого вещества. Выделение экстрагированного вещества из экстракта и одновременно регенерация экстрагента производится дистилляцией, выпариванием, кристаллизацией, высаливанием и т. п.
Достоинствами Э. являются низкие рабочие темп-ры, рентабельность извлечения веществ из разбавленных растворов, возможность разделения смесей, состоящих из близкокипящих компонентов, и азеотропных смесей, возможность сочетания с др. технологич. процессами (ректификацией, кристаллизацией), простота аппаратуры и доступность её автоматизации. Недостатком Э. в ряде случаев является трудность полного удаления экстрагента из экстрагируемых веществ.
Э. подчиняется законам диффузии и равновесного распределения. При Э.
из жидкостей после смешения исходного раствора с экстрагентом и расслоения
образовавшейся смеси концентрация у экстрагируемого вещества (В) в
фазе экстракта больше его концентрации х в фазе рафината. При взаимной
нерастворимости экстрагента (С) и растворителя (А) исходного раствора
зависимость у от х для равновесной системы <для к-рой у обозначается
как yР) изображается в диаграмме у - х (рис. 1, а). Если
раствор разбавлен, а вещество В в экстракте находится в
неассоциированном и недиссоциированном состояниях, отношение
(коэфф. распределения) - величина постоянная, не зависящая от концентрации,
и линия равновесия в диаграмме у - х является прямой; в противном случае
Кp - функция концентрации, и линия равновесия криволинейна. Кpвсегда
зависит от температуры, практически не зависит от давления; определяется он
экспериментальным путём.
Вследствие кратковременности и несовершенства акта смешения экстрагента и исходного раствора действительная (рабочая) концентрация у всегда меньше равновесной yр. Степень приближения у к yp характеризует эффективность Э., а разность yр-у является его движущей силой.
В результате однократной Э. возможна сравнительно небольшая степень
извлечения вещества В из исходного раствора, поэтому прибегают к
многократному повторению актов смешения и последующего расслаивания
взаимодействующих фаз при их встречном движении (рис. 1, б). Если в
исходном растворе концентрация вещества В уменьшается от x1до
x2, то его концентрация в фазе экстракта возрастает от 0 до у1.
Из ур-ния материального баланса Э.: Dy1 = W(x1-x2)
= M (a) (где D и W - соответственно расходы чистого экстрагента и чистого
растворителя) можно определить расход экстрагента:
Ур-ние (а) описывает прямую (см. рис. 1,я), проходящую через точки с
координатами (х2, 0)u(x1, y1). В
приведённых выражениях x1 и y1 - концентрации
относительно чистого растворителя А и чистого экстрагента С. Очевидно,
что при прочих равных условиях расход экстрагента растёт по мере уменьшения
концентрации (x2) вещества В в рафина-те и уменьшения
его концентрации (y1) в экстракте.
Кинетика Э. описывается общим уравнением массообмена: М = K&cFт, где М - кол-во экстрагированного вещества, К - коэффициент массопередачи, &с - ср. разность концентраций экстрагируемого вещества в обеих фазах, F - величина межфазной поверхности, т -время.
Величина &с однозначно определяется заданными концентрациями х, у и yр, поэтому для достижения больших значений М стремятся увеличить К путём турбулизации потоков взаимодействующих фаз и F - путём диспергирования одной из фаз (экстрагента или исходного раствора) на мелкие капельки. Точное значение К пока не может быть рассчитано теоретич. путём, поэтому эффективность процесса Э. выражают, как и при ректификации или абсорбции, числом ступеней равновесия (идеальных тарелок). Графическое определение числа ступеней равновесия показано на рис. 1, а. В случае частичной растворимости растворителя А и экстрагента С равновесие системы изображается в плоскости равностороннего треугольника (рис. 1, в). Каждой точке внутри треугольника соответствует тройная смесь, в к-рой концентрации компонентов А, В, С измеряются длинами перпендикуляров, опущенных на противолежащие стороны. Под кривой EG (бинодальной кривой) расположена область гетерогенных смесей , а над кривой - гомогенных растворов. Процессы Э., поскольку в них чередуются акты смешения и расслаивания фаз, протекают только в гетерогенной области. Смешав исходный раствор с некоторым количеством экстрагента, получим тройную гетерогенную смесь Р, к-рая расслаивается на экстракт Q и рафинат R с концентрацией экстрагируемого вещества Ь. Если теперь смешать рафинат со свежей порцией экстрагента, получим новую гетерогенную смесь P1, к-рая расслоится на экстракт Q1 и рафинат R1 с более низкой концентрацией bt. Положение прямых Q.R и Q1R1, наз. конодами, определяется для каждой системы экспериментальным путём. Продолжая акты смешения и расслаивания, можно добиваться дальнейшего понижения концентрации компонента В в рафинате, т. е. повышения степени Э. Совершенно очевидно, что число построенных конод (их может быть сколько угодно) равно числу ступеней равновесия. В приведённом примере периодич. Э. после каждого акта смешения и расслаивания падает концентрация В как в рафинате, так и в экстракте. Для повышения концентрации вещества В в экстракте и большего его исчерпывания из рафината во мн. случаях прибегают к Э. с т. н. обратной флегмой. Сущность этого процесса сводится к частичному отделению экстрагента от экстракта и исходного растворителя от рафината и обратному возвращению долей этих фракций в аппарат навстречу уходящим потокам.
Для экстракционного разделения двух компонентов (B1 и В2), особенно с близкой растворимостью в исходном растворителе, часто используют два экстрагента с различной селективностью. Исходный раствор поступает в ср. часть экстрактора, один из экстрагентов - в верхнюю часть, другой - в нижнюю. В результате компонент B1 переходит в фазу одного экстрагента, компонент В2 - в фазу другого (рис. 2).
Наиболее эффективна непрерывная Э., осуществляемая в многоступенчатых аппаратах (экстракторах) при противотоке исходного раствора и экстрагента. В этом случае заданная степень Э. достигается при наименьшем расходе экстрагента. Многоступенчатые экстракторы (см. рис. 3,а, б, в) обычно представляют собой вертикальные колонны, разделённые поперечными перфорированными тарелками, вращающимися дисками, мешалками и т. п. на ступени (секции). В каждой ступени происходит перемешивание взаимодействующих фаз и их расслаивание. Т. о., исходный раствор и экстрагент многократно перемешиваются и расслаиваются. Эффективность этих аппаратов оценивается кпд отдельных ступеней или высотой аппарата, эквивалентной одной ступени равновесия - теоретич. тарелке (см. Ректификация). Значит. распространение получили экстракторы ситчатые и с механич. перемешиванием. В ситчатых (рис. 3, а) ступени разграничены перфорированными горизонтальными тарелками и сообщаются между собой переливными трубками. Одна из контактирующих жидкостей, проходя через отверстия тарелок, диспергируется, чем создаётся большая поверхность контакта с встречной жидкостью, протекающей по переливным трубкам в виде сплошной фазы. Экстракторы с механич. перемешиванием делятся на роторно-дисковые (рис. 3, б) и с чередующимися смесительными и отстойными насадочными секциями (рис. 3, в). В роторно-дисковых экстракторах вращающиеся диски перемешивают и диспергируют жидкости, после чего они расслаиваются. В экстракторах со смесительными и насадочными секциями лопастные или турбинные мешалки размещены на общем вертикальном валу попеременно со слоями неподвижной насадки (кольца Рашига, спирали, пакеты сеток и пр.). Перемешанные жидкости, пройдя через слои насадки, расслаиваются. Применяются также экстракторы с непрерывным контактом взаимодействующих фаз (распылительные, насадочные), не разделённые на отд. ступени, их эффективность при достаточной высоте измеряется неск. ступенями. Распылительные экстракторы (рис. 3, г) снабжены соплами, инжекторами и т. п. для диспергирования взаимодействующих жидкостей. Такие аппараты отличаются простотой и высокой производительностью, но сравнительно невысокой эффективностью. Несколько более эффективны, но менее производительны насадочные экстракторы (рис. 3, д), наполненные кольцами Рашига, кольцами Паля и др. Часто используются ящичные экстракторы, к-рые разделены вертикальными перегородками на ступени, каждая из к-рых состоит из смесительной и отстойной камер (рис. 4). Расположенные в смесительной камере турбинные мешалки перемешивают жидкости и одновременно транспортируют их из ступени в ступень.
Такие экстракторы могут работать при любом соотношении исходного раствора и экстрагента, сохраняя при этом рабочие концентрации жидкостей при прекращении процесса.
Для Э. неустойчивых соединений (напр., антибиотиков) используются центробежные экстракторы, ротор к-рых состоит из набора цилиндров, перфорированных с обоих концов, или спиральных лент. Исходный раствор и экстрагент движутся навстречу друг другу, причём более тяжёлая жидкость - от центра к периферии, а более лёгкая - в обратном направлении. Контакт жидкостей происходит на пути их движения, а диспергирова-ние - при прохождении через перфорированные части цилиндров.
Э. из твёрдых веществ изображается диаграммой фазового равновесия, показанной на рис. 1,а. В этом случае в зависимости от конструкции используемого аппарата экстрагент проходит либо через слой неподвижной твёрдой фазы, либо перемешивается с нею, либо движется в противотоке к твёрдой фазе, перемещаемой различными транспортными устройствами. Применяется, напр., непрерывный противоточный экстрактор (рис. 5), где твёрдая фаза перемещается перфорированными шнеками вдоль U-образного цилиндрического корпуса навстречу экстрагенту. Экстракт отводится через процеживатель - цилиндрич. лист с вертикальными прорезями.
Э. широко применяется в хим., неф-теперерао., металлургич., фармацевтич., пищ. и др. отраслях пром-сти, напр, для извлечения ароматич. углеводородов из нефтепродуктов, масляных фракций из сернистых нефтей, фенола из сточных вод, антибиотиков из культуральных жидкостей, металлов (в т. ч. редких) или их соединений из руд, мн. природных органич. соединений из растит, сырья (сахара из свёклы и тростника, масла из соевых бобов и масличных семян, таннина из древесной коры, фармацевтич. препаратов из корней и листьев растений и т. п.). Н. И. Гельперин, В. Л. Пебалк.
Э. в аналитической химии и р а д и о х и м и и. Для хим. анализа элементов, а также при разделении, концен-трировании и очистке радиоактивных изотопов наибольшее применение нашла Э. из водных растворов. Экстрагентами при этом служат спирты, кетоны, простые и сложные эфиры, амины, эфиры фосфорной к-ты, хелатообразующие соединения и др. Экстрагенты используют в смесях с разбавителями - жидкостями, к-рые служат для улучшения физ. (вязкость, плотность) или экстракционных свойств экстрагентов. Разбавителями могут быть керосин, бензол, хлороформ и т. п.
Осн. направления Э. в аналитич. химии следующие: 1) избирательное извлечение целевых элементов из смесей для количеств, анализа; 2) определение содержания примесей в исследуемых веществах, что особенно важно в технике получения особо чистых веществ. Достоинствами Э. в аналитич. химии являются: высокая избирательность, простота осуществления, универсальность (т. е. возможность выделения практически любого элемента). В радиохимии Э. используется гл. обр. для очистки различных радиоактивных веществ от примесей; извлечения и разделения радиоактивных изотопов из облучённых мишеней; выделения естеств. радиоактивных изотопов из различных объектов и т. д.
Достоинством Э. при работе с коротко-живущими радиоактивными изотопами является также экспрессность. В таких процессах экстрагенты должны обладать радиационной устойчивостью. Для обеспечения безопасности человека при Э. радиоактивных веществ применяют дистанционное управление.
Во мн. случаях использование Э. в аналитич. химии и радиохимии сочетают с др. методами (хроматографией, соосаждением, дистилляцией и т. д.).
С. С. Бердоносов.
Лит.: П р а т т Г. Р. К., Экстракция жидкость - жидкость в теории и практике, в сб.: Жидкостная экстракция, М., 1958; Фомин В. В., Химия экстракционных процессов, М., 1960; Моррисон Д ж., Фрейзер Г., Экстракция в аналитической химии, пер. с англ., Л., 1960; Экстракция в аналитической химии и радиохимии. [Сб. ст.], под ред. Ю. А. Золотова, М., 1961; Ш к о р о и а д Д. Е., Л ы с к о в ц о в И. В., Центробежные жидкостные экстракторы, М., 1962; Зюлковский 3., Жидкостная экстракция в химической промышленности, пер. с польск., Л., 1963; Трейбал Р., Жидкостная экстракция, пер. с англ., М., 1966; Броунштейн Б. И., Ж е л е з н я к А. С., Физико-химические основы жидкостной экстракции, М.- Л., 1966; 3 о л о т о в Ю. А., Кузьмин Н. М., Экстракционное концентрированно, М., 1971; Химия процессов экстракции, М., 1972; Аксель-
руд Г. А., Л ы с я н с к и и В. М., Экстрагирование, Л., 1974.
ЭКСТРАНОРМАЛЬНАЯ ФОНЕТИКА (от экстра... и норма), раздел фонетики, изучающий особые, неканоничные звукообразования, не свойственные нормальной речи, ориентированной на передачу языкового сообщения. В сферу Э.ф. включаются звуки, не имеющие в языке соответствующей фонемы, и необычные звукосочетания, возникающие в специфич. междометиях, звукоподражаниях, звуковых жестах, командах животным, в звуковых комплексах, служащих для привлечения или отвлечения животных, в спонтанной детской речи и т.д. (напр., "гм", "кыш", "тc", "фьюить"). Элементы Э.ф. могут использоваться в художеств, речи в качестве экспрессивно-изобразит. средств, напр. при описании пения соловья. К Э.ф. относятся и факты поэтич. "звукотворчества", а также специфич. разновидности каноничных звуков и звукосочетаний, образующиеся в быстрой, небрежной речи. В. А. Виноградов.
ЭКСТРАПИРАМИДНАЯ СИСТЕМА (от экстра... и греч. pyramis - пирамида), совокупность структур мозга, расположенных в больших полушариях и стволе головного мозга и участвующих В центр, управлении движениями, минуя кортикоспинальную, или пирамидную систему. Эволюционно наиболее древняя система моторного контроля. К Э.с. относятся базальные ганглии, красное и интерстициальные ядра, тектум, чёрная субстанция (см. Средний мозг), ретикулярная формация моста и продолговатого мозга, ядра вестибулярного комплекса и мозжечок. Одни образования Э. с. не имеют непосредств. выхода к спинальным моторным центрам, другие связаны проводящими путями с сегмен-тарными уровнями спинного мозга и служат обязательной станцией переключения импульсации, направленной из мозга к мотонейронам. Импульсы, распространяющиеся по волокнам Э. с., могут достигать мотонейронов как через прямые моносинаптич. связи, так и через посредство переключений в различных вставочных нейронах спинного мозга. Э. с. имеет важное значение в координации движений, локомоции, поддержании позы и мышечного тонуса; особенно тесно она связана с контролем мышц туловища и проксимальных отделов конечностей. Э. с. участвует в эмоциональных проявлениях (смех, плач). При поражении Э. с. нарушаются двигат. функции (напр., могут возникнуть гиперки-незы, паркинсонизм), снижается мышечный тонус.
Лит.: К о с т ю к П. Г., Структура и функция нисходящих систем спинного мозга, Л., 1973; Шаповалов А. И., Нейроны и синапсы супраспинальных моторных систем, Л., 1975. Л. И. Шаповалов.
ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ (от экстра... и лат. polio - приглаживаю, выправляю, изменяю) в математике и статистике, приближённое определение значений функции f(x) в точках х, лежащих вне отрезка [х0, хп], по её значениям в точках х0< x1 < . . . < xп. Наиболее распространённым видом Э. является параболическая Э., при к-рой в качестве значения f(x) в точке х берётся значение многочлена Рп(х) степени п, принимающего в п + 1 точке x1 заданные значения y1 = f(x1). Для параболич. Э. пользуются интерполяционными формулами.
ЭКСТРАСИСТОЛИЯ (от экстра... и систола), самая распространённая форма аритмии, характеризующаяся внеочередными сокращениями сердца (экстрасистолы), обусловленными импульсами из возникшего в миокарде дополнительного очага возбуждения. Поскольку мышца сердца после каждого сокращения остаётся нек-рое время невозбудимой, очередной нормальный импульс, как правило, не может вызвать систолу и возникает более длительная, чем после нормального сокращения, т. н. компенсаторная пауза. Э. обычно ощущается как кратковрем. замирание, "перебои в сердце". В зависимости от места возникновения выделяют, в частности, экстрасистолы предсердные и желудочковые. Экстрасистолы могут быть единичными и множественными, появляться беспорядочно или с определённой ритмичностью, напр. после каждого нормального сокращения (бигеминия); иногда они возникают подряд (групповые экстрасистолы). Э. может наблюдаться у здоровых лиц. В большинстве случаев единичные редкие экстрасистолы не имеют существенного клинич. значения. Предсердные экстрасистолы могут возникать при поражении миокарда (митральные пороки сердца, кардиосклероз). Частая предсердная Э., особенно групповая, при этих болезнях является предвестником мерцательной аритмии. Желудочковые экстрасистолы могут быть следствием как поражений миокарда, так и нервно-психич. и др. нарушений. Частая групповая и политопная (исходящая из различных участков) желудочковая Э. может предшествовать тяжёлому нарушению ритма - фибрилляции желудочков (см. Дефибриллятор). В распознавании Э. важную роль играет электрокардиография. Лечение определяется причиной возникновения Э.; иногда необходимы антиаритмич. препараты (напр., пропранолол, препараты калия). Н. Р. Палеев, И. М. Келъман.
ЭКСТРЕМАЛЬ (от лат. extremus - крайний), интегральная кривая дифференциального ур-ния Эйлера в вариационном исчислении.
ЭКСТРЕМАЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ, способ автоматич. регулирования, состоящий в установлении и поддержании такого режима работы управляемого объекта, при к-ром достигается экстремальное (минимальное или максимальное) значение нек-рого критерия, характеризующего качество функционирования объекта. Критерием качества, к-рый обычно наз. целевой функцией, показателем экстремума или экстремальной характеристикой, может быть либо непосредственно измеряемая физ. величина (напр., темп-pa, ток, напряжение, давление), либо кпд, производительность и др. Э. р. осуществляется в условиях неопределённости в отношении поведения объекта управления. Поэтому при Э. р. сначала получают необходимую исходную информацию об объекте (для этого на управляемый объект подаются пробные воздействия, изучается реакция объекта на эти воздействия и выбираются те из них, к-рые изменяют целевую функцию в нужном направлении), а затем на основе полученной информации вырабатывают рабочие воздействия, обеспечивающие достижение экстремума критерия качества (см. Поисковая система управления). Т. о., при Э. р. решаются две задачи: нахождение градиента целевой функции, определяющего направление движения к экстремуму в пространстве регулируемых координат при наличии помех, возмущений и инерционности объекта оптимизации; организация устойчивого движения системы в направлении точки экстремума за минимально возможное время либо при минимизации к.-л. др. показателей.
Автоматич. устройство, вырабатывающее управляющие воздействия на объект, наз. экстремальным регулятором. Экстремальные регуляторы предназначены для управления такими объектами, у к-рых зависимость показателя качества функционирования от регулирующего воздействия имеет один экстремум (максимум или минимум). Качество работы регулятора определяют величина и частота пробных воздействий, величина и скорость вариаций регулирующих (рабочих) воздействий, чувствительность и др. В СССР и за рубежом серийно выпускаются электронные, гидравлич. и пневматич. регуляторы для Э. р., структура и конструктивные особенности к-рых определяются назначением и областью использования того или иного регулятора.
Экстремальный регулятор в совокупности с объектом регулирования образуют систему экстремального регулирования (СЭР), или систему оптимизации. По принципу управления различают СЭР разомкнутые (осн. на принципе управления по возмущению), замкнутые (осн. на принципе обратной связи) н комбинированные (совмещающие оба принципа одновременно). Наибольшее распространение получили замкнутые СЭР, обеспечивающие высокую точность; разомкнутые СЭР, несмотря на мн. преимущества их по сравнению с замкнутыми СЭР (высокое быстродействие, отсутствие поисковых движений и т. д.), применяются ограниченно, гл. обр. в тех случаях, когда все осн. возмущения, действующие на объект управления, могут быть измерены; комбинированные СЭР сочетают осн. преимущества замкнутых и разомкнутых систем - точность и быстродействие.
Важнейшими показателями, характеризующими качество функционирования СЭР, являются: для статич. объектов - время поиска экстремума (быстродействие СЭР) и отклонение оптимизируемой величины от экстремального значения в установившемся режиме (т. н. потери на поиск); для динамич. объектов, кроме уже указанных,- требования к характеру переходного процесса поиска (монотонность, отсутствие перерегулирования и т. п.). Выбор конкретной СЭР, как правило, тесно связан со спецификой управляемого объекта.
Первые работы в области Э. р. принадлежат М. Леблану и Т. Штейну (Франция, 1922); систематич. изучение Э. р. как нового направления в развитии систем автоматич. управления впервые было начато В. В. Казакевичем (СССР, 1944); изучение СЭР было продолжено в 50-х гг. 20 в. Ч. Драйпером и В. Ли (США). В 60-х гг. Э. р. оформилось в самостоят, направление в теории нелинейных систем автоматич. управления, а СЭР получили широкое применение (напр., при настройке резонансных контуров и автоматич. измерит, устройств, при отыскании оптимальных параметров настраиваемых моделей, при управлении хим. реакторами, нагреват. установками, процессами флотации, дробления).
Лит.: Красовский А. А., Динамика непрерывных самонастраивающихся систем, М., 1963; Моросанов И. С,, Релейные экстремальные системы, М., 1964; Кунцевич В. М., Импульсные самонастраивающиеся и экстремальные системы автоматического управления, К., 1966; Р а с т р и г и н Л. А., Системы экстремального управления, М., 1974. С. К. Коровин.
ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР, регулятор, автоматически отыскивающий и поддерживающий такие значения регулирующих воздействий, при к-рых показатель качества работы регулируемого объекта достигает экстремального значения. См. Экстремальное регулирование.
ЭКСТРЕМИЗМ (франц. extremisme, от лат. extremus - крайний), приверженность к крайним взглядам и мерам (обычно в политике).
ЭКСТРЕМУМ (от лат. extremum - крайнее), значение непрерывной функции f(x), являющееся или максимумом, или минимумом. Точнее: непрерывная в точке Ха функция f(x) имеет в х0 максимум (минимум), если существует окрестность (хо + б, xо - б) этой точки, содержащаяся в области определения f(x), и такая, что во всех точках этой окрестности выполняется неравенство f(x0) >= >= f(x) [соответственно, f(x0)< = f(x)]. Если при этом существует такая окрестность, что в ней f(x0) > f(x) [или f(x0) < < f(x)] при х <>x0, то говорят о строгом, или собственном, максимуме (минимуме), в противном случае - о нестрогом, или несобственном, максимуме (минимуме) (на рис. 1 в точке А достигается строгий максимум, в точке В - нестрогий минимум). Точки максимума и минимума наз. точками экстремум а. Для того чтобы функция f(x) имела Э. в нек-рой точке х0, необходимо, чтобы она была непрерывна в Хо и чтобы либо f'(xo)=Q (точка А на рис. 1), либо f'(x0) не существовала (точка С на рис. 1). Если при этом в нек-рой окрестности точки хо производная f'(x) слева от х0 положительна, а справа отрицательна, то f(x) имеет в х0 максимум; если f'(x) слева от х0 отрицательна, а справа положительна, то - минимум (первое достаточное условие Э.)- Если же f'(x) не меняет знака при переходе через точку хо, то функция f(x) не имеет Э. в точке х0(точки D, Е и F на рис. 1). Если f(x) в точке х0имеет п последовательных производных, причём f'(x0) = f''(x0) = = . . . = f(n-1) (x0) = 0, а f(n) (x0) <> 0, то при п нечётном f(x) не имеет Э. в точке х0, а при п чётном имеет минимум, если f(n)(x0) > 0, и максимум, если f(n)(x0) < 0. Э. функции не следует смешивать с наибольшим и наименьшим значениями функции.
Аналогично Э. функции одного переменного определяется Э. функции нескольких переменных. Необходимым условием Э. является в этом случае обращение в нуль или же несуществование частных производных первого порядка. Напр., на рис. 2 частные производные равны нулю в точке М, на рис. 3 в точке М они не существуют. Если в нек-рой окрестности точки М(х0, у0) существуют и непрерывны первые и вторые частные производные функции f(x, у) и в самой точке f'x = f'v = 0,
& = f"xx f"yy > 0,
то f(x, у) в точке М имеет Э. (максимум при f"xx < 0 и минимум при f"xx > 0); Э. в точке М не существует, если & < О (в этом случае М является т. н. седловиной, или точкой минимакса, см. рис. 4).
Достаточные условия Э. функций многих переменных сводятся к положительной
(или отрицательной) определённости квадратичной формы
где a1k, - значение f"xtxk, в
исследуемой точке. См. также Условный экстремум.
Термин "Э." употребляется также при изучении наибольших и наименьших значений функционалов в вариационном исчислении.
Лит.: Ильин В. А., П о з н я к Э. Г., Основы математического анализа, 3 изд., ч. 1, М., 1971.
ЭКСТРЕННЫЙ (от лат. extra - вне, сверх), срочный, неотложный.
ЭКСТРУДЕР (от лат. extrudo - выталкиваю), машина для размягчения (пластикации) материалов и придания им формы путём продавливания через профилирующий инструмент (т. н. экструзионную головку), сечение к-рого соответствует конфигурации изделия. Процесс переработки материалов в Э. наз. экструзией. В Э. получают гл. обр. изделия из термопластичных полимерных материалов (см. Пластические массы); используют их также для переработки резиновых смесей (в этом случае Э. часто наз. шприц-машиной). С помощью Э. изготовляют плёнки, листы, трубы, шланги, изделия сложного профиля и др., наносят тонкослойные покрытия на бумагу, картон, ткань, фольгу, а также изоляцию на провода и кабели. Э. применяют, кроме того, для получения гранул, подготовки композиций для каландрирования, формования металлич. изделий (об этом процессе см. в ст. Прессование металлов, Порошковая металлургия) и др. целей.
Э. состоит из неск. осн. узлов: корпуса, оснащённого нагреват. элементами;рабочего органа (шнека, диска, поршня), размещённого в корпусе; узла загрузки перерабатываемого материала; силового привода; системы задания и поддержания темп-рного режима, др. контрольно-измерит. и регулирующих устройств. По типу осн. рабочего органа (органов) Э. подразделяют на одно- или многошнековые (червячные), дисковые, поршневые (плунжерные) и др.
Первые Э. были созданы в 19 в. в Великобритании, Германии и США для нанесения гуттаперчевой изоляции на электрич. провода. В нач. 20 в. было освоено серийное произ-во Э. Примерно с 1930 Э. стали применять для переработки пластмасс; в 1935-37 паровой обогрев корпуса заменили электрическим; в 1937-39 появились Э. с увеличенной длиной шнека (прототип совр. Э.), был сконструирован первый двухщнековый Э. В начале 1960-х гг. были созданы первые дисковые Э.
Наибольшее распространение в пром-сти получили шнековые (червячные) Э. (см. рис.). Захватывая исходный материал (гранулы, порошок, ленту и др.) из загрузочного устройства, шнек перемещает его вдоль корпуса. При этом материал сжимается [давление в Э. достигает 15-50 Мн/м2(150-500 кгс/см2)], разогревается, пластицируется и гомогенизируется. По частоте вращения шнека Э. подразделяются на нормальные (окружная скорость до 0,5 м/мин) и быстроходные (до 7 м/мин); по конструктивному исполнению - на стационарные и с вращающимся корпусом, с горизонтальным или вертикальным расположением шнека. Существуют Э. со шнеками, осуществляющими не только вращат., но и возвратно-поступат. движение. Для эффективной гомогенизации материала на шнеках устанавливают дополнит, устройства (зубья, шлицы, диски, кулачки и т. д.). Получают распространение планетарно-вальцевые Э., у к-рых вокруг центр, рабочего органа (шпинделя) вращается неск. (4-12) дополнит, шнеков. Принцип действия дискового Э. осн. на использовании возникающих в упруго-вязком материале напряжений, нормальных к сдвиговым. Основу конструкции такого Э. составляют 2 плоскопараллельных диска, один из к-рых вращается, создавая сдвиговые и нормальные напряжения, а другой неподвижен. В центре неподвижного диска имеется отверстие, через к-рое выдавливается размягчённый материал. Дисковые Э. обладают более высокой пластицирующей и гомогенизирующей способностью, чем шнековые, но развиваемое ими давление формования ниже. Поэтому используют их гл. обр. как смесители-грануляторы или для подготовки материала перед загрузкой в шнековый Э. Преимуществами дискового и шнекового Э. обладает комбинированный Э. с независимыми приводами шнека и диска. Поршневой Э. из-за низкой производительности используют ограниченно, в основном для изготовления труб и профилей из реактопластов (см. Штранг-прессование пластмасс).
Экструзионная головка состоит из обогреваемого корпуса, к-рый крепится к Э., и формующего инструмента с отверстием, напр, в виде сужающейся к центру щели (при получении листов, плёнок) или кольцевого канала (при изготовлении труб или др. изделий круглого сечения).
Совр. Э.- автоматизированные установки, производительность к-рых достигает 3-3,5 т/ч. Доля термопластичных полимерных материалов, перерабатываемых в Э., колеблется в разных странах в пределах 30-50%.
Лит.: Бернхардт Э. (сост.), Переработка термопластичных материалов, пер. с англ., М., 1962; Завгородний В. К., Калинчев Э. Л., Махаринский Е. Г., Оборудование предприятий по переработке пластмасс, Л., 1972; Оборудование для переработки пластмасс, М., 1976; Т о р н е р Р. В., Теоретические основы переработки полимеров, М., 1977. М. Л. Фридман.
ЭКСТРУЗИЯ (от позднелат. extrusio - выталкивание) полимерных материалов, метод получения изделий из пластмасс и резиновых смесей в экструдере.
ЭКСТРУЗИЯ, тип вулканич. извержения, свойственный вулканам с вязкой лавой. Выступающая вязкая лава образует над жерлом вулкана купол, из к-рого время от времени при сильных взрывах выделяются газы и пепел.
ЭКСФОЛИАТИВНЫЙ ДЕРМАТИТ,тяжёлая форма эпидемии, пузырчатки новорождённых, вызываемая стафилококками. Начинается с температурной реакции, тошноты. Вскоре на шее, вокруг пупка, рта, заднего прохода, половых органов появляются краснота, отёчность, крупные пузыри, при вскрытии к-рых обнажаются мокнущие эрозии. Э. д. сопровождается высокой темп-рой, расстройствами пищеварения, падением массы тела, может осложниться воспалением лёгких, отитом, сепсисом. Лечение и профилактика см. Пузырчатка новорождённых.
ЭКСЦЕНТРИК (от лат. ех - приставка, означающая отделение, и centrum - центр), круглый диск, ось вращения к-рого не совпадает с его геом. осью. В кулачковых механизмах Э., воздействуя на прямолинейно движущуюся штангу, сообщает ей гармонии, движение, при к-ром перемещения штанги пропорциональны косинусу (или синусу) угла поворота Э. В шарнирных механизмах Э. выполняет роль кривошипа, т. е. звена, совершающего полный оборот вокруг оси вращения. Такое применение Э. целесообразно тогда, когда длина кривошипа, равная эксцентриситету Э., должна быть очень малой. Э. применяют также в станочных приспособлениях для зажима обрабатываемых изделий.
ЭКСЦЕНТРИК в астрономии, вспомогат. окружность в геоцентрич. системе мира, введённая Гиппархом для представления годового обращения Солнца вокруг Земли с помощью движения по окружности с постоянной угловой скоростью. Неравномерность движения Солнца по эклиптике объяснялась тем, что оно движется (равномерно) по окружности Э., центр к-рого С не совпадает с Землёй Т (см. рис.).
ЭКСЦЕНТРИКА в цирке, театре, кино, на эстраде, заострённо-комедийный приём изображения действительности. Алогичное, с точки зрения общепринятых норм, поведение персонажей. Употребление предметов в несвойственных им функциях (исполнение муз. произв. на пиле, сковородках, метлах с натянутыми на них струнами и резонатором из бычьего пузыря и др.).
ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ конического сечения, число, равное отношению расстояния от точки конического сечения до фокуса к расстоянию от этой точки до директрисы. Э. характеризует форму конич. сечения. Так, два конич. сечения, имеющих одинаковые Э., подобны. У эллипса Э. меньше единицы, у гиперболы больше единицы, у параболы равен единице. Для эллипса и гиперболы Э. можно определить как отношение расстояний между фокусами к большей или действительной оси.
ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ ОРБИТЫ, один из элементов орбиты небесного тела, характеризующий её форму. В зависимости от величины эксцентриситета е орбита имеет форму эллипса (е <1), параболы (е = 1) или гиперболы (е> 1). Иногда для эллиптич. орбит вместо эксцентриситета вводят понятие угла эксцентриситета ф, исходя из соотношения е = sin ф.
ЭКСЦЕНТРИЧЕСКАЯ АНОМАЛИЯ в астрономии, см. Аномалии.
ЭКСЦЕНТРИЧНЫЙ (франц. excentrique, от лат. ех - из, вне и centrum - центр), странный, с причудами, необычный, из ряда вон выходящий (напр., Э. поведение, Э. поступок).
ЭКСЦЕСС (от лат. excessus - выход, отступление), 1) крайнее проявление чего-либо; излишество (невоздержанность). 2) Нарушение нормального хода чего-либо (напр., обществ, порядка).
ЭКТАЗИЯ (от греч. ektasis - растягивание), расширение просвета к.-л. полого органа или сосуда на ограниченном участке. Могут быть врождёнными (брон-хоэктатическая болезнь, телеангиэктазии) или (чаще) приобретёнными, обусловленными стенозом, выше к-рого просвет полого органа расширяется. Лечение оперативное.
ЭКТИМА (от греч. ekthyma - пустула, гнойный прыщ), гнойничковое заболевание кожи, вызываемое гл. обр. стрептококками, проникающими в кожу при микротравмах. Развитию заболевания способствуют снижение сопротивляемости организма, обменные нарушения, витаминная недостаточность. На коже преим. нижних конечностей образуется пузырь с воспалительным инфильтратом в основании и гнойным или гнойно-кровянистым содержимым, ссыхающимся в корку, при отторжении к-рой обнажается болезненная язва с отвесными краями и неровным дном, покрытым гнойным налётом. Постепенно Э. заживает с образованием рубца. Лечение: дезинфицирующие и эпителизирующие мази, в тяжёлых случаях (при множеств, глубоких Э.) - антибиотики. Профилактика: обработка травмированных участков кожи дезинфицирующими растворами.
ЭКТО... (от греч. ektos - вне, снаружи), часть сложных слов, означающая: внешний, наружный (напр., эктодерма).
ЭКТОГЕНЕЗ (от экто... и ...генез), направление в эволюц. учении, рассматривающее биол. эволюцию как результат изменяющего организмы воздействия условий среды (сами организмы при этом представляют собой лишь пассивный материал, формируемый этими воздействиями). Согласно Э., среда, действуя либо непосредственно, либо через упражнение и неупражнение органов (см. Ламаркизм), якобы вызывает изначально адаптивные изменения организмов, к-рые затем передаются по наследству, Э. противоположен автогенезу, объясняющему эволюцию организмов действием только внутр. факторов, напр, адаптивных мутаций (см. Мутационизм) или абс. целесообразности как первичного и имманентного свойства жизни (см. Номогенез). Ни Э., ни автогенез не могут объяснить все наблюдаемые явления эволюции, наследственности и изменчивости. Эти механистич. точки зрения преодолены дарвинизмом, утверждающим диалектич. единство внеш. и внутр. факторов эволюции. Наиболее последовательно эктогенетич. представления развивал основатель механоламаркиэма (см. Неоламаркизм) англ, философ Г. Спенсер.
Л. С. Северцов.
ЭКТОДЕРМА (от экто... и дерма), 1) Э., или наружный зародышевый листок, наружный слой зародыша многоклеточных животных организмов на стадии гаструлы. Из Э. в процессе развития зародыша образуются покровы, нервная система, органы чувств, передний и задний отделы пищеварительной системы, наружные жабры, а также эктомезенхима. У вторичноротых животных все производные Э. образуются в результате индукционных влияний на неё хордомезодермы, энтодермы и их производных.
2) Наружная стенка тела кишечнополостных животных, состоящая из одного слоя клеток: эпителиальных, эпителиально-мышечных, промежуточных (интерстициальных), чувствительных (нервных), а также стрекательных.
ЭКТОКАРПОВЫЕ (Ectocarpales), порядок бурых водорослей из группы изоге-нератных. Микроскопич. и мелкие нитчатые, разветвлённые, кустистые (сем. Ectocarpaceae) или стелющиеся и корковидные (сем. Myrionemataceae) формы. Нити состоят из одного ряда клеток, содержащих по одному или по неск. хлоропластов. В отличие от гетерогенератных, у Э. гаметофит и спорофит сходны морфологически; каждый из них может выпадать из цикла развития или появляться раз в неск. поколений. Половое размножение изогамное, анизогамное и неспециализированное. Обычен партеногенез. Э. широко распространены в Мировом ок. См. Бурые водоросли.
ЭКТОМЕЗЕНХИМА (от экто... к мезенхима), часть зародышевой соединит, ткани (мезенхимы) большинства многоклеточных животных и человека. Образуется клетками наружного зародышевого листка (эктодермы). Из Э. развиваются почти весь висцеральный скелет (слуховые косточки, жаберные дуги и др.), пигментные клетки и соединительнотканный слой кожи - дерма.
ЭКТОПАРАЗИТЫ (от экто...), наружные паразиты, паразитич. организмы, обитающие на поверхности тела хозяина. Составляют осн. группу эктотрофных организмов. Нек-рые Э. неподвижно прикреплены к хозяину (напр., паразитич. веслоногие рачки на коже и жабрах рыб). Большинство же передвигается по телу хозяина (инфузории урцеолярииды и плоские черви моногенеи - на рыбах, вши и пухоеды- на птицах и млекопитающих и др.). Основным приспособлением к существованию на хозяине являются разнообразные и часто сложно устроенные органы прикрепления - присоски, присасывательные диски, крючья и т. п. См. Паразитизм, Паразиты.
ЭКТОПИЯ (от греч. ektopos - смещённый), смещение органа в соседние полости тела или наружу при врождённом дефекте (порок развития) или травматич. повреждении стенок полости (напр., Э. мочевого пузыря наружу при частичном незаращении передней брюшной стенки; Э. селезёнки в плевральную полость при грыже или травматич. разрыве диафрагмы; наследственная Э. хрусталика глаза). Нек-рые виды Э. несовместимы с выживанием (напр., Э. сердца), др. могут быть устранены хирургич. путём.
ЭКТОПЛАЗМА (от экто... и греч. plasma - вылепленное, оформленное), периферич. слой цитоплазмы животных и растит, клеток, характеризующийся меньшей, чем в остальной цитоплазме (эндоплазме), концентрацией органоидов и др. включений. Отчётливо выражена у мн. простейших и нек-рых тканевых клеток (напр., фибробластов). Подразделение цитоплазмы на экто- и эндоплазму условно.
ЭКТОСОМАТИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ, то же, что экзосоматические органы.
ЭКТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ (от акта... и греч. trophe - пища), экзотрофные организмы, преимущественно паразитич. организмы, обитающие на поверхности других, питающих их организмов, т. н. хозяев. Подробнее см. Эктопаразиты. Ср. Эндотрофные организмы.
ЭКТРОМЕЛИЯ, оспа м ы ш е й, инфекционная болезнь белых мышей, характеризующаяся отёком, омертвлением кожи и отпадением конечностей. Регистрируется в странах Европы, Азии, а также в США. Возбудитель Э.- ДНК-содержащий вирус из группы вирусов оспы. Источник возбудителя - больные белые мыши. Вирус выделяется с частицами отторгающейся кожи, слюной, калом, мочой. Заражение происходит через повреждённую кожу, кишечный тракт и дыхат. пути. При остром течении мыши погибают без видимых признаков болезни через 3-14 сут; иногда поражается кожа конечностей, ушей, хвоста, век. При хронич. течении - отёки, гангрена и отпадение конечностей с образованием округлой культи. Лечение неэффективно. Профилактика: вет.-сан. контроль за содержанием лабораторных животных. В случае появления болезни уничтожают всех животных неблагополучной группы.
ЭКУАДОР, Эквадор (Ecuador), Республика Экуадор (Republica del Ecuador), государство в сев.-зап. части Юж. Америки. На С. граничит с Колумбией, на Ю. и В.- с Перу, на 3. омывается водами Тихого ок. В состав Э. входят Галапагосские о-ва в Тихом ок. Пл. 283,56 тыс. км2 (по данным ООН). Нас. 7,3 млн. чел. (1976). Столица - г. Кито. В адм. отношении Э. разделён на 20 провинций, к-рые подразделяются на кантоны.
Государственный строй. Э.- республика. До 22 июня 1970 действовала конституция 1967, согласно к-рой главой гос-ва и пр-ва являлся президент, избиравшийся населением на 4 года. Высший орган законодат. власти - двухпалатный парламент (Нац. конгресс), состоявший из сената и палаты депутатов, распущен в 1970. После гос. переворота 1972 была восстановлена конституция 1945 (действовала с ограничениями). С 11 янв. 1976 верховная власть находится в руках Высшего правительств, совета (ВПС), к-рый состоит из командующих тремя видами вооруж. сил. В янв. 1978 состоялся референдум, в результате к-рого принята новая конституция Э., вступившая в силу 1 июня 1978.
Гос. герб и гос. флаг см. в таблицах к статьям Государственные гербы и Флаг государственный.
Природа. Э. расположен в основном в экваториальных широтах, природные условия страны весьма разнообразны. В Э. чётко выделяются 3 части: Орьенте - на С.-В., Сьерра - в центре и Коста - на 3. Орьенте - предгорные равнины выс. от 180 до 700 м с отд. массивами на 3. выс. до 3800 м. Климат экваториальный; осадков 3000-4000 мм в год. Густая сеть рек (верховья Путумайо, Напо, Тигре и др. притоков Амазонки). Растительность - влажные вечнозелёные леса (гилея). Сьерра - нагорье Анд, состоит из Вост. Кордильеры (Кордильеры-Реаль) и Зап. Кордильеры, к-рые окаймляют межгорные котловины, лежащие на выс. 2500-2800 м. На внутр. склонах Кордильер - конусы потухших (Чимборасо, 6262 м - высшая точка Э.) и действующих (Котопахи и др.) вулканов. Климат горно-экваториальный, на Ю. субэкваториальный; осадков в котловинах 400-1200 мм в год, на вост. склонах до 6000 мм. Ср. месячные темп-ры в г. Кито (на выс. 2812 м) 12,8-13,2 °С, но типичны большие суточные амплитуды. Внеш. склоны Сьерры до выс. 3000 м покрыты горной гилеей с выраженной высотной поясностью; много ценных деревьев (хинное, бальса, каучуконосы и др.). Выше - экваториальные горные леса - парамос; с выс. 4500-4700 м - вечные снега. Внутр. котловины с плодородными вул-канич. почвами распаханы или используются под пастбища. Коста представлена низменностью у подножий гор и вдоль системы р. Гуаяс (впадающей в зал. Гуаякиль) и береговыми плато выс. 300-700 м. Климат субэкваториальный жаркий. Ср. месячные темп-ры от 23 до 27 °С, осадков от 900-1400 мм в год на С. до 100 мм на Ю. Соответственно вечнозелёные леса на С. сменяются летнезелёными и редколесьями в центре и полупустынями на Ю.-З. Животный мир очень богат. В стране встречаются почти все представители Бразильской зоогеографической подобласти Неотропической области.
Е. Н. Лукашова.
Геологическое строение и полезные ископаемые. Вост. часть Э. расположена в пределах Южно-Амер. платформы (см. Южная Америка, раздел Геологич. строение и полезные ископаемые). Осадочный чехол представлен слабоскладчатыми палеозойскими, мезозойскими и кайнозой скими отложениями. К 3. от платформы протягивается передовой прогиб Икитос, выполненный палеоген-миоценовой мо-лассой. Хребты Анд и притихоокеанская равнина относятся к Андскому (Кордильерскому) геосинклинальному складчатому поясу, окаймляющему континент с С., 3. и Ю. Вост. Кордильера (Кордильера-Реаль) представляет собой антиклино-рий, в осевой части к-рого обнажены ме-таморфич. породы докембрия - ниж. палеозоя, надвинутые на миогеосинкли-кальные комплексы палеозоя, мезозоя и кайнозоя, развитые восточнее. Зап. и Вост. Кордильеры разделены грабеном Кито, выполненным кайнозойскими вулканогенно-осадочными образованиями. В эвгеосинклинальной зоне Зап. Кордильеры складчатые отложения палеозоя и меловые базальты, прорванные гранитными интрузиями верх, мела - палеогена, частично перекрыты неогенантропогеновыми андезито-базальтами. Прибрежная часть Э. (миогеосинклинальная зона) сложена мор. и континентальными породами мела, палеогена и неогена, к-рые во впадине Гуаякиль перекрыты отложениями антропогена.
В недрах Э. имеются нефть (достоверные запасы св. 340 млн. т, 1975), природный газ (ок. 142 млрд. м3), бурый уголь (общие запасы 30 млн. т, 1975), медь (500 тыс. т), молибден (20 тыс. т), серебро, золото, сурьма, сера и др. Осн. нефт. и газовые месторождения (Лаго-Агрио, Бермехо, Атакапи и др.) приурочены к меловым отложениям передового прогиба и к прибрежной зоне (Гуаякиль). Угольные месторождения (басе. Агосес-Библиан, Лоха и др.) - к палеогеновым отложениям внутриандийского грабена, а месторождения меди и молибдена (Чауча и др.), серебра, золота и др.- к кайнозойским интрузиям Анд.
И.П.Ломашов, В.Д.Чехович.
Население. 39% населения составляют индейцы (гл. обр. кечуа, живущие в основном в Сьерре и Косте; в Орьенте сохранились также племена хибаро и сапаро), ок. 41 % - испано-индейские метисы, 10-12% - негры и мулаты, остальные - белые (потомки европ. переселенцев). Офиц. язык - испанский. Преобладающая религия - католичество. Офиц. календарь - григорианский (см. Календарь).
В 1970-74 среднегодовой прирост населения составлял 3,4% . Увеличение численности населения происходит почти исключительно за счёт естеств. прироста. Экономически активное население составляет ок. 2 млн. чел. (1974), из них в с. х-ве занято 46% , в обрабат. пром-сти - 12%, в сфере услуг- 17%. Население размещается неравномерно. Осн. масса его сконцентрирована в басс. р. Гуаяс, на побережье Гуаякильского зал., а также в долинах и межгорных котловинах Сьерры. Ср. плотность ок. 26 чел. на 1 км2, наименьшая - менее 1 чел. на 1 км2 (Галапагосские о-ва), наибольшая - 86 чел. на 1 км2(пров. Тунгурауа). Гор. населения 41% (1974). Важнейшие города (1974, перепись, тыс. жит.): Гуаякиль (814), Кито (557), Куэнка (105).
Илл. см. на вклейке, табл. III (стр. 176-177).
Исторический очерк. Э. до нач. 1 6 в. С древнейших времён терр. Э. населяли многочисл. индейские племена (шири, каньяри, тумбе, кара, киту и др.), занимавшиеся охотой, рыболовством, земледелием. В кон. 1-го тыс. н. э. сложился союз племён под назв. "королевство Киту", со временем превратившийся в раннеклассовое гос-во. В кон. 15 в. "королевство" было завоёвано инками, что ускорило превращение Киту в рабовладельч. деспотию. В результате насильств. ассимиляции, проводимой инками, изменился этнич. облик страны, постепенно (к 17 в.) язык кечуа стал господствующим в Э.
Э. под исп. колониальным гнётом (1-я четв. 16 - нач. 19 вв.). В 1526 на побережье Э. высадились исп. конкистадоры. На местах уничтоженных ими индейских селений были заложены города Гуаякиль (1531), Кито (1534) и др. Новая колония, осн. в 1563 на терр. Э. под назв. Аудиенсия Кито (позже Область Кито), входила в состав вице-королевства Перу (до 1718 и в 1723-39) и вице-королевства Новой Гранады (1718-23 и после 1739). Завоеватели ввели различные формы феод, эксплуатации: репартимьенто, энкомьенду, миту и др. Индейцы насильственно обращались в католич. веру. В интересах метрополии запрещалось произ-во пром. изделий, выращивание мн. с.-х. культур. Волнения и восстания местного населения против колон, гнёта продолжались на протяжении всего колон, периода. Во время т. н. "революции Алкабалас" (1592) выдвигались требования об отделении от Испании. Восстание беднейшего населения г. Кито в 1765 было поддержано креольской верхушкой. В 1770 восстали индейцы в пров. Тунгурауа, в 1778- 1779 в пров. Чимборасо, в 1783 в горном р-не Э. В авг. 1809 патриоты во главе с X. Пио Монтуфаром свергли исп. власти и создали верховную правительств. хунту, однако не смогли противостоять войскам колонизаторов и в октябре власть вице-короля была восстановлена.
Война за независимость и образование гос-ва Э. Во время Войны за независимость испанских колоний в Америке 1810-26 в Кито неоднократно создавались правительств, хунты, провозглашавшие независимость. Восстание 1820 в Гуаякиле поддержала освободит, армия С. Боливара. Победа в битве при Пичинче (май 1822), одержанная соратником Боливара ген. А. X. Сукре, положила конец исп. колон, господству: территория Э. под названием Область Кито вошла в состав Великой Колумбии. В мае 1830 произошло отделение Области Кито от Великой Колумбии и была создана Республика Э. (исп. Ecuador, букв.- экватор).
Становление и развитие самостоятельного гос-ва Э. С 1830-х гг. у власти сменяли друг друга представители двух враждующих партий: консерваторов, выражавших интересы богатых землевладельцев и высшего духовенства, и либералов, представлявших нарождавшуюся буржуазию и пользовавшихся поддержкой нар. масс. В годы президентства консерватора ген. X. X. Флореса (1830-35, 1839-45) креольская аристократия и клир увеличивали свои богатства за счёт исп. собственности. При президентах-либералах В. Рокафуэрте (1835-39) и X. М. Урбине (1851-56) были приняты законы, способствовавшие экономич. и культурному развитию страны, изгнаны иезуиты, отменено рабство, поощрялось развитие пром-сти и торговли. Пришедший к власти в 1861 фанатичный католик Г. Гарсиа Морено установил диктатуру (до 1875). При нём права гражданства имели только католики. В 1873 Морено провозгласил Э. "республикой сердца Иисуса". Церковь вмешивалась во все области государственной и общественной жизни.
В последние десятилетия 19 в. усилилось проникновение иностр. капитала (английского - в нефт. пром-сть, американского - в плантац. х-во и транспорт), оказавшее большое влияние на борьбу гл. партий страны. В 1895, в результате нар. восстания в Гуаякиле, к власти пришли либералы во главе с Э. Альфаро. В годы его президентства (1895- 1901, 1906-11) церковь была отделена от гос-ва, национализирована часть церк. латифундий, введено светское образование, основаны многочисл. нач., ср. и высшие уч. заведения, построена жел. дорога Гуаякиль - Кито, издан ряд законов, содействовавших развитию пром-сти и ограничивавших проникновение иностр. капитала. В 1-е десятилетие 20 в. стало развиваться рабочее движение, создавались об-ва взаимной помощи, был созван 1-й конгресс рабочих. Либеральная партия постепенно отошла от прогрессивной программы бурж.-демократич. преобразований и превратилась в защитника интересов торг.-банковской буржуазии, связанной с феод, олигархией. Открытые в 1912 новые месторождения нефти в годы 1-й мировой войны 1914-18 попали в руки амер. и англ, компаний.
Э. в новейшее время. Под влиянием Великой Окт. революции в России развернулось рабочее движение в Э. В 1918-22 состоялись многочисл. забастовки, наиболее крупная - всеобщая забастовка 1922 в Гуаякиле. В 1923- 1925 в ряде провинций произошли восстания крестьян. В 1926 Коммунистич. секция пропаганды и действия им. Ленина (осн. в 1925) и ряд др. социалистич. и коммунистич. групп создали Социалистич. партию (в 1931 переименована в Коммунистическую партию Экуадора). В годы мирового экономич. кризиса 1929-33 ухудшилось экономическое положение Э. Обострилась борьба между политич. партиями, усилилось революц. движение масс. За 1931-39 сменилось 11 президентов. X. М. Веласко Ибарра (1934-35) пользовался значит, влиянием у различных социальных групп, но и он был свергнут в связи с попыткой установить режим личной власти. Диктатор Ф. Паэс (1935-37) под предлогом борьбы против коммунизма издал декрет чО нац. безопасности" (1936), возместил церкви стоимость латифундий, экспроприированных при президенте Э. Альфаро, и вновь разрешил ей приобретать зем. собственность. Забастовочное движение рабочих и крестьян, принявшее широкий размах, вынудило пр-во ген. А. Энрикеса (1937-38) ввести кодекс трудового законодательства. Во время 2-й мировой войны 1939-45 в Э. возросло влияние США, особенно с приходом к власти в 1940 лидера либеральной партии К. А. Арройо дель Рио. В янв. 1942 Э. разорвал дипломатич. отношения с Италией, Германией и Японией, предоставил США на время войны Галапагосские о-ва для создания воен. базы (формально она была ликвидирована в 1946). В результате войны с Перу (1941-42), спровоцированной США, Э. потерял 278 тыс. км2 своей территории в верх, течении Амазонки. Успехи Сов. Союза и др. стран антигитлеровской коалиции в борьбе против фашизма способствовали усилению демократич. движения в Э. против помещичье-бурж. диктатуры Арройо дель Рио и засилья иностр. монополий. В мае 1944 в Гуаякиле вспыхнуло вооруж. восстание, покончившее с реакц. диктатурой. X. М. Веласко Ибарра сформировал коалиц. пр-во с участием коммунистов. В 1944 основана Конфедерация трудящихся Э. и др., в 1945 принята конституция, получившая назв. ч конституция демократии", установлены дипломатич. отношения с СССР. Но уже в марте 1946 Веласко Ибарра отменил конституцию, распустил конгресс. В 50-е - нач. 60-х гг. продолжалось подчинение Э. монополиям США, ухудшалось экономич. положение страны, забастовочное движение принимало всё более широкий размах. Воен. хунта, захватившая власть в 1963, запретила все прогрессивные орг-ции, в т. ч. компартию. Была ликвидирована университетская автономия, преследовалось студенч. движение. Террористич. политика хунты привела к созданию широкого фронта борьбы за восстановление демократич. формы правления. В марте 1966 воен. режим пал. При президентах О. Аросемене Гомесе (1966-68) и Веласко Ибарре (1968-72) положение нар. масс не изменилось (в 1969 было ок. 600 тыс. безработных). За 1966-72 амер. и др. иностр. компаниям было передано св. 9,2 млн. га земли, гл. обр. с месторождениями нефти. В февр. 1972 группа военных во главе с командующим сухопутными войсками ген. Г. Родригесом Ларой (см. 30-й том, Дополнения) совершила гос. переворот, сместив Веласко Ибарру. Новое правительство объявило о введении в действие конституции 1945 и о намерении проводить чреволюционную и националистич." программу защиты интересов страны. Оно предприняло шаги по ограничению деятельности в Э. иностр. нефт. монополий. По закону об аграрной реформе 1973 многие крестьяне получили земельные участки, создаются кооперативы. Во внеш. политике пр-во Э. проводило курс на расширение отношений с социалистич. странами. Реакц. круги предпринимали попытки мятежа и гос. переворота. В нояб. 1975 под руководством трёх крупнейших профсоюзов страны была проведена всеобщая забастовка с требованием принять решит, меры против происков реакции. В янв. 1976, в обстановке усилившейся подрывной деятельности реакц. сил и разногласий в среде военных, Род-ригес Лара подал в отставку. Власть перешла к Высшему правительств, совету, созданному из командующих тремя видами вооруж. сил во главе с вице-адмиралом А. Поведа Бурбано. В 1977 правительств. совет объявил о начале перехода к конституц. правлению. На проведённом в янв. 1978 референдуме одобрен проект новой конституции.
В. М. Гончаров.
Политические партии, профсоюзы. Консервативная партия (Partido Conservador), осн. в сер. 19 в., выражает интересы латифундистов, реакц. духовенства, крупной буржуазии, связанной с иностр. монополиями. Л и-б е р а л ь н о-р адикальная партия (Partido Liberal Radical), осн. во 2-й пол. 19 в., представляет интересы торгово-финансовой буржуазии, пользуется поддержкой мелкой и средней буржуазии. Национальная федерация веласкистов (Federacion Nacional Velasquista), оформилась в 1952, объединяет сторонников бывшего президента Веласко Ибарры. Революционное националистич. движение (Movimiento Nacionalista Revolucionario), созд. в 1968, объединяет представителей мелкой и ср. буржуазии, ср. слоев и студенчества. Левое крыло по ряду вопросов сотрудничает с коммунистами. Коммунистич. партия Экуадора (Partido Comunista del Ecuador), осн. в 1926, до 1931 называлась Социалистической.
Конфедерация трудящихся Э., осн. в 1944, входит в ВФП, объединяет ок. 250 тыс. чел. (1976). Э к уадорский профцентр классовых орг-ций, осн. в 1938 под назв. Экуадорская конфедерация рабочих-католиков. Входит во Всемирную конфедерацию труда. Экуадорская конфедерация орг-ций свободных профсоюзов, осн. в 1962, входит в Междунар. орг-цию свободных профсоюзов и Межамер. региональную орг-цию трудящихся.
В. М. Гончаров.
Экономико-географический очерк. Общая характеристика экономики. В международном разделении труда Э. является поставщиком на мировом рынке нефти и продукции сельского хозяйства - бананов, кофе, какао. Экономика зависит от иностранного капитала, гл. обр. США, вложенного в добывающую и обрабат. промышленность, торговлю и финансы. В 1975 валовой внутренний продукт составил 3,4 млрд. долл. в текущих ценах (1,6 млрд. долл. в неизменных ценах 1970); на душу населения приходилось 503 долл. Структура валового внутр. продукта (1975, %): сельское и лесное хозяйство, рыболовство - 22,1, обрабатывающая промышленность - 21,6, добывающая пром-сть - 7,5, стр-во - 5, транспорт и связь - 7,5, торговля - 15,8, остальные отрасли - 18,8.
Сельское хозяйство. Для с. х-ва характерны докапиталистич. пережитки. Распространены полунатуральные х-ва. Капиталистич. х-ва в основном заняты произ-вом экспортных культур. На х-ва менее 5 га каждое (74,6% всех х-в) приходится 9,2%, а на х-ва более 500 га (0,2% всех х-в) - 23,6% зем. фонда (1968). В 1964 и 1973 были приняты законы об агр. реформе и освоении пустующих земель. За 1964-77 гос-вом было распределено св. 1,5 млн. га; земельная реформа осуществляется очень медленно. В с. х-ве используется около 21% терр. Ок. 46% с.-х. земель приходится на пашню, ок. 36% - на пастбища и луга. Ведущая отрасль - растениеводство. Экспортные культуры (занимают ок. 25% обрабатываемых земель) - бананы, кофе, какао, сах. тростник - культивируются в Косте. Осн. р-ны выращивания бананов - долины pp. Эсмеральдас и Гуа-яс, побережье Гуаякильского зал. Гл. провинции по произ-ву кофе - Манаби, Лос-Риос, какао - Гуаяс, Манаби, Лос-Риос. Экспорт бананов находится гл. обр. у иностр. компаний, возрастает роль нац. капитала. Культивируют также хлопчатник, рис, масличные, табак, пшеницу, картофель, кукурузу, бобовые. По производству пиретрума Э. занимает (в 1970-х годах) 3-е место в мире после Танзании и Кении; возделывают его преим. в горной части, в пров. Каньяр и Карчи. Животноводство развито недостаточно.
Площадь и сбор основных сельскохозяйственных культур
| Площадь, | тыс. | га. | Сбор, | тыс. | т. | |
| 1948-521 | 1961-651 | 1976 | 1948-521 | 1961-651 | 1976 | |
| Бананы... | 30 | 145 | 1502 | 360 | 2661 | 2873 |
| Кофе... | 67 | 158 | 230 | 21 | 55 | 78 |
| Какао... | 104 | 191 | 237 | 27 | 43 | 64 |
| Сах. тростник... | 31 | 78 | 100 | 1900 | 6742 | 6500 |
| Рис... | 76 | 106 | 134 | 135 | 164 | 367 |
| Кукуруза... | 110 | 259 | 260 | 79 | 159 | 250 |
1 В среднем за год. 2 1975.
О посевной площади и сборе с.-х. культур Разводят (1976, тыс. голов): кр. рог. скот см. в табл. (2725), овец (2150), свиней (2700), коз (200), лошадей (265), птицу (7610). В терр. водах Э. ловят рыбу, креветок, лангустов. В 1975 улов рыбы и морепродуктов 223,4 тыс. т.
Ок. 80% площади Э. покрыто лесами. Разрабатываются леса в основном в прибрежных провинциях. Заготовка круглого леса 3,4 млн. м3(1975). Хозяйственное значение имеет сбор орехов тагуа, волокна сейбы, каучука, листьев пальмы токилья.
Промышленность. Выделяется горнодоб. пром-сть. Осн. её отрасль- добыча нефти. В 1976 добыто 9,5 млн. т нефти. Нефть добывается гл. обр. на месторождении Лаго-Агрио в вост. части страны (пров. Напо), а также на п-ове Санта-Элена (пров. Гуаяс). С 1971 право контроля над добычей и разведкой принадлежит гос. нефт. корпорации "Кор-порасьон эстаталь петролера экуаториа-на" ("КЭПЭ"). Добычу и разведку нефти на В. ведёт консорциум "Тексако - КЭПЭ", в к-ром 62,5% акций с дек. 1976 принадлежат "КЭПЭ". Добывают также золото, серебро, медь, марганцевую руду, свинец, кам. уголь.
Установленная мощность электростанций 407 тыс. квт; выработка электроэнергии 1,3 млрд. квт-ч, из них на долю ГЭС приходится 34% (1975). Обрабат. пром-сть представлена в основном мелкими, гл. обр. кустарными, предприятиями. Наиболее развитые отрасли - пищевая, особенно сахарная (36% стоимости всей продукции обрабат. пром-сти, 1968) и текстильная (11%). Предприятия пищ. пром-сти находятся в Кито, Гуаякиле, Куэнке. Текст, ф-ки - в Кито, Куэнке, Амбато и др. Имеется кож.-обув., цел-люлозно-бум., хим., нефтеперерабат. (Ла-Либертад, Санта-Элена, Каутиво, Балао близ Эсмеральдас), цем. (Гуаякиль, Риобамба) пром-сть. Распространены ремёсла: произ-во шляп-панам - пров. Каньяр, Асуай, Манаби, шерстоткачество и др. В 1975 было произведено: нефтепродуктов 1977 тыс. т, цемента 604 тыс. т, тканей 50 млн. м2 (1974), сахара-сырца 305 тыс. т.
Транспорт. 77% объёма внутр. перевозок приходится на автомоб. транспорт, 15% - на железнодорожный, 8% - на речной и авиационный. Протяжённость автодорог 22,3 тыс. км, в т. ч. асфальтированных - 7,1 тыс. км. Длина жел. дорог ок. 1,2 тыс. км. Морские внешнеторг. перевозки - на иностр. судах. Тоннаж торг, флота 197 тыс. брутто peг. т (1977). Осн. порты: Балао (нефть, грузооборот 10 млн. т в 1974), Гуаякиль (1,7 млн. т), Салинас (1,7 млн. т), Пуэрто-Боливар (0,7 млн.т). Через Кито и Гуаякиль проходят между-нар. авиалинии. Длина нефтепровода Лаго-Агрио - Балао ок. 500 км (введён в строй в 1972).
Внешняя торговля. В 1976 стоимость экспорта 1122 млн. долл., импорта 1010 млн. долл. Вывозят гл. обр. (в % от стоимости экспорта) нефть (50), бананы (12), кофе (18), какао (3), рыбу и морепродукты (3). Ввозят пром. сырьё, машины и оборудование, химикаты, бумагу и картон, продовольствие. Осн. торг, партнёры (1976, % от стоимости экспорта и импорта): США (35 и 38), страны Лат.-амер. ассоциации свободной торговли (26 и 14), страны ЕЭС (10 и 19), Япония (1,2 и 14). Д е н. единица - сукре.
Внутренние различия. Орьенте (пл. 143 тыс. км2, нас. 1,1 млн. чел., 1975) - слабо освоенный р-н. Добыча нефти (98% всей добычи Э.). С ь е р р а (пл. св. 71 тыс. км2, нас. 2 млн. чел.) - произ-во продовольств. с.-х. культур, животноводство. Добыча цветных металлов. Обрабат. пром-сть. Гл. город - Кито. К о с т а (пл. 69 тыс. км2, нас. 3,4 млн. чел.). Произ-во экспортных с.-х. культур. Добыча нефти. Обрабат. пром-сть. Крупнейший город - Гуая-киль.
Вооружённые силы состоят из сухопутных войск, ВВС и ВМС. Непосредств. руководство осуществляют министр нац. обороны и командующие видами вооруж. сил. Комплектуются на основе закона об обязат. военной службе, срок службы до 1 года. Офицерские кадры готовятся в воен. уч-щах и воен. академиях страны и за рубежом. Общая численность вооруж. сил св. 23,9 тыс. чел. (1977). Сухопутные войска (17,5 тыс. чел.) состоят из 6 пех. бригад, 1 бронетанк. бригады, 1 бригады спец. войск и 2 пограничных бригад ВВС (2,6 тыс. чел.), имеют 48 боевых и 25 учебно-тренировочных самолётов и неск. вертолётов. ВМС (3,8 тыс. чел.) насчитывают 2 эсминца и 8 сторожевых кораблей, 11 арт., торпедных и сторожевых катеров. Воен.-мор. базы: Галапагос, Гуаякиль и др. Оружие и боевая техника в основном амер. произ-ва.
Медико-санитарное состояние и здравоохранение. По данным Всемирной орг-ции здравоохранения, в 1973 на 1 тыс. жит. рождаемость составляла 35,1, смертность 9,5; детская смертность 75,8 на 1 тыс. живорождённых. В структуре заболеваемости преобладает инфекц. патология. Распространены малярия, брюшной тиф и паратифы, столбняк, сифилис, гонорея, туберкулёз, детские инфекции. Регистрируются случаи оспы, чумы, жёлтой лихорадки, сыпного тифа. В горных р-нах распространён эндемич. зоб.
Мед. помощь населению оказывают в гос. мед. учреждениях и в учреждениях системы социального страхования, к-рым охвачено 5% жителей (преим. пром. рабочие); распространена частная врачебная практика. В 1973 было 217 больничных учреждений на 13,6 тыс. коек (2,1 койки на 1 тыс. жит.), в т. ч. 108 гос. больниц на 11,5 тыс. коек. В 1972 работали 2292 врача (1 врач на 2840 жит.), 531 помощник врача, 271 зубной врач и ок. 5,5 тыс. лиц ср. мед. персонала. Подготовка мед. кадров осуществляется на 5 мед. ф-тах ун-тов. Расходы на здравоохранение (1972) составили 2,4% гос. бюджета. 3. А. Белова.
Ветеринарное дело. На терр. Э. широко распространены сиб. язва, эмфизематозный карбункул, пастереллёз рог. скота, ящур, бешенство, бруцеллёз рог. скота, чума свиней, лептоспироз, парату-беркулёз, микоплазмоз, трихомоноз. Регистрируются также туберкулёз, тениаринхоз, ботулизм, контагиозная эктима, инфекц. анемия лошадей, клещевые лихорадки, вибриоз, трипаносомоз, тейлериоз и др., а также болезни, связанные с недостаточностью в кормах микроэлементов. Подготовка вет. врачей осуществляется на вет. ф-тах ун-тов в Гуаякиле, Лохе, Портовьехо и Кито. В Э. 520 вет. врачей (1974).
М. Г. Таршис.
Просвещение. По данным 1975, 30% населения Э. неграмотно. Для детей 5-6 лет имеются дошкольные учреждения. В 1975 в них воспитывалось 23,8 тыс. детей. Начальная 6-летняя школа обязательна для детей от 6 до 12 лет. В 1975/76 уч. г. в нач. школах обучалось 1,3 млн. уч-ся. В ср. школу поступает ок. 50% выпускников начальных школ. Ср. школа - 6-летняя, делится на 2 цикла: 1-й - основной (3 года) и 2-й - высший (3 года) с гуманитарным и естественнонауч. уклонами. На базе 6-летней начальной школы функционируют 6-летние проф. уч-ща и 6-летние пед. уч-ща. В 1975/76 уч. г. в ср. уч. заведениях обучалось 290,3 тыс. уч-ся. Система высшего образования: 13 ун-тов (из них 3 частных), высшие политехнич. школы, колледжи, ин-ты, муз. и художеств, школы. В 1976/77 уч. г. в вузах обучалось ок. 100 тыс. студентов. Крупнейшие ун-ты: Центр, ун-т Э. (осн. в 1769), Католич. ун-т Э. (осн. в 1946) в Кито. Из 18 библиотек Э. (1977) наиболее крупные находятся в Кито: Нац. б-ка (55 тыс. тт. в 1977), Б-ка Центр, ун-та (110 тыс. тт.), Муниципальная б-ка (12,5 тыс. тт.). В стране 13 музегв (1977). Среди них: Нац. музей колониального иск-ва, Гор. музей иск-в и истории, Музей муз. инструментов, Музей археологии и этнографии, Музей Центр, ун-та (все в Кито), л. Я. Белова. Научные учреждения. Большинство науч. учреждений находится в Кито и Гуаякиле. Св. 2/з всех науч. орг-ций сосредоточено при университетах и др. вузах; на финансирование их научных работ расходуется (сер. 70-х гг.) ок. 80 млн. сукре. Большинство гос. НИИ и т. п. учреждений подчинено минвам: просвещения - Ин-т ядерных исследований (1957) при Нац. политехнич. школе, обсерватория (1873) в Кито и др.; пром-сти и торговли - Нац. ин-т рыболовства (1960, Гуаякиль), Нац. служба геологии и горного дела (1964) и др.; здравоохранения - Нац. ин-т гигиены (1941, Гуаякиль) и др. Под руководством пр-ва работают НИИ Экуадорской комиссии по атомной энергии (1958) и Нац. ин-т с.-х. исследований (1959). В 1950 по соглашению пр-ва Э. с Всемирной орг-цией здравоохранения и фондом Келлога создан Нац. ин-т питания. К частным н.-и. учреждениям относятся лаборатории крупных пром. компаний, Эку-адорская АН (1875), Академия мед. наук (1958), НИИ: естеств. наук (1940), антропологии и географии (1950) и др., ряд науч. об-в. В 1960 осн. Междунар. н.-и. станция им. Ч. Дарвина по изучению флоры и фауны о-вов Галапагос. В. В. Щербаков.
Печать, радиовещание, телевидение. В 1977 в Э. издавалось 26 ежедневных газет общим тиражом 336 тыс. экз. и 39 журналов тиражом св. 200 тыс. экз. Наиболее влиятельные ежедневные газеты: в Кито - "Комерсио" ("El Comer-cio"), с 1906, тираж 50 тыс. экз.; в Гуаякиле - "Универсо" ("El Universe"), с 1921, тираж 90 тыс. экз.; "Телеграфе" ("El Telegrafo"), с 1884, тираж 25 тыс. экз., реакционная; "Экспресс" ("Ехрге-so"), с 1973, тираж 35 тыс. экз.; "Пуэбло" ("El Pueblo"), с 1946 еженедельная, тираж 7 тыс. экз., орган ЦК Коммунистич. партии Э.; обществ.-политич. ежемесячный журн. "Вистасо" ("Vistazo"), с 1957, тираж 80 тыс. экз. В Кито издаётся ежемесячный прогрессивный журн. "Нуэва" ("Nueva"), с 1971, тираж 5 тыс. экз.
В 1977 в Э. было 300 радиостанций, наиболее крупные - "Радио Кито", "Колон", "Пресиденте", "Нотисиас". Телевидение с 1960 в Гуаякиле, с 1961 в Кито. М. А. Шлёнова.
Литература. Развивается в основном на исп. яз. Соч. доколониального периода не сохранились. Начальный период колонизации Испанией (сер. 16 - кон. 17 вв.) отразился в анонимной элегии на языке кечуа, поев, последнему инкскому правителю Атауальпе, в историч. соч. "Перуанская хроника" (1553) испано-перуанского летописца П. Сиесы де Леона (1522-54), религ. соч. Г. де Вильярроэля (1587-1665), стихах X. де Эвиа (1620 - ?). Собственно экуадорская лит-pa возникла в 18 в.: поэзия Х.Б. Агирре (1725-86), патриотич. "История королевства Кито" (1789) X. де Веласко (1727-92), в основе к-рой - местные легенды. Значит, роль в пробуждении нац. самосознания экуадорцев сыграла просветит, деятельность Э. де Санта-Крус-и-Эспехо (1747-95), издававшего первую в стране газ. "Примисиас де ла культура де Кито" ("Primicias de la cultura de Quito", 1792). В годы антиисп. войны 1810-26 развернулось творчество поэта-неоклассициста X. X. де Ольмедо (1780- 1847). Его героико-эпич. ода "Победа при Хунине. Песнь Боливару" (1825) содержит лирич. элементы.
С нач. 30-х гг. до кон. 19 в. преобладал романтизм, у истоков к-рого - лирич. стихи поэтессы Д. Вейнтимильи (1829- 1857). Выдающийся литератор X. Мон-тальво (1832-89) - активный борец против диктатуры Г. Гарсиа Морено. В эссе и филос. соч. он бичевал деспотизм, коррупцию, обскурантизм, призывал к защите угнетённых индейцев. X. Л. Мера (1832-94) - автор нац. гимна и первого экуадорского романа "Куманда" (1879)- романтич. идеализации колон, прошлого. Поэзия нач. 20 в., как и в др. странах Лат. Америки, развивалась в русле модернизма: А. Борха (1882-1912), У. Фьерро (1890-1928), Э. Нобоа Ка-аманьо (1891-1927) и М. А. Сильва (1898-1919), индивидуализм и эстетство к-рых отразили неприятие социальной реальности. В прозе преобладало бытописательство. Первое реалистич. произв. (с заметными элементами натурализма и костумбризма) - роман "К берегу" (1904) Л. А. Мартинеса (1868-1909).
Социальные противоречия конца 1920-х - 30-х гг., экономич. зависимость от иностр. держав способствовали распространению социалистич. идей, усилению широкого общественно-лит, движения - вндеанизма, сторонники к-рого ставили вопрос о необходимости освобождения индейцев от полуфеод, гнёта и о возрождении их культурного наследия. Индеанистской теме положил начало Ф. Чавес (р. 1898; роман "Серебро и бронза", 1927). Известность получило творчество X. Икасы (р. 1906), автора романа "Уасипунго" (1934), показавшего бесчеловечную эксплуатацию индейцев, их стихийный протест против угнетателей. Политич. остротой отмечены романы У. Сальвадора (р. 1907) из жизни рабочих и интеллигенции -"Товарищ" (1933), "Трудящиеся" (1935). В романе "Ноябрь" (1939) Сальвадор дал собирательный образ лат.-амер. диктатора.
В 1930 вышел сб. рассказов "Те, кто уходят", т. н. гуаякильской группы писателей, сыгравшей важную роль в развитии лит-ры Э.: X. Гальегос Лара (1911-47), Д. Агилера Мальта (р. 1909), Э. Хиль Хильберт (1912-73). Эти писатели изображали жизнь и борьбу трудящихся против капиталистич. эксплуатации и иностр. монополий. Гальегос Лара в романе "Кресты на воде" (1946) описал расстрел первой рабочей демонстрации в Гуаякиле в 1922; Хиль Хильберт в романе "Наш хлеб" (1941) разоблачал капиталистич. эксплуатацию рисоводов. Агилера Мальта - автор антиимпериа-листич. романа "Зона Канала" (1935) и опубл. в 1939 худож. репортажа "Мадрид" о революц. событиях в Испании 1936-39. К гуаякильской группе позднее примкнули X. де ла Куадра (1903-41) - мастер реалистической новеллы, н А. Пареха Диескансеко (р. 1908) - автор романов "Предупреждение" (1958), "Воздух и воспоминания" (1959) из жизни экуадорского общества начиная с 1925. А. Ортис (р. 1914. роман "Гуюнго", 1942) и Н. Эступиньян Басе (р. 1915, романы "Когда цвели гуайаканы", 1954; "Рай", 1958) посвятили свои произв. негритянской теме. В психологич. романах П. X. Веры (р. 1915) "Настоящие животные" (1946), "Бесплодное семя" (1962), "Эпоха кукол" (1971) ставятся политич. проблемы. Творчество крупнейшего экуадорского поэта 20 в. X. Карреры Андраде (р. 1903) выразило магистральную тенденцию в развитии совр. лат.-амер. лит-ры - коренную связь с нац. действительностью и причастность к совр. общечеловеческим проблемам ("Ступени поэзии", 1958). В стихах X. Э. Адоума (р. 1926) преобладают революц. и социально-критич. мотивы. В эссеистику и литературоведение значит, вклад внёс Б. Каррион (р. 1898), один из основателей Дома экуадорской культуры (1944), издававшего журн. "Летрас дель Экуадор" ("Letras del Ecuador"). С. П. Мамонтов. Архитектура и изобразительное искусство. Древнее иск-во Э. представлено керамикой (статуэтки, расписные вазы с геом. орнаментом), скульптурой (кам. фигуры и стелы), изделиями из золота и серебра, кам. сооружениями в вост. областях. В 16 в. началось гор. стр-во; церкви в стиле исп. ренессанса (арх. Ф. Бесерра) в 17 в. обогащаются пышным мавританским декором (арх. А. Родригес); в 18 в. господствуют формы барокко, часто приобретающие плоскост-ный, чисто декоративный характер. Выдвинулись крупные мастера религ. живописи (П. Бедон, Н. X. де Горивар, М. Саманьего) и скульптуры (индеец М. Чили, прозванный Каспикара, Г. Сангурима). В 19 - нач. 20 вв. архитектура подражала старым образцам. Живописцы К. Пинто, К. Эгас начали обращаться к нац. тематике. С 1930-х гг. инициаторы борьбы за нац. реалистич. иск-во О. Гуаясамин (серия "Время гнева", призывающая к борьбе против эксплуатации и угнетения), Э. Кингман, Д. Паредес создают остросоциальные произведения, стремясь к ярко экспрессивному, проникнутому фольклорным духом изображению жизни индейцев, негров и др. Реалистич. принципы развивают живописцы Л. Москосо, М. Рендон, Г. Павон, скульптор X. Андраде Москосо, график Г. Галесио. В стр-ве 20 в. преобладают традиц. типы и лишь в 50-х гг. начала развиваться совр. архитектура (арх. С. Дуран Бальен, А. Леон, М. Барраган). Богато нар. иск-во - ткачество (в т. ч. пончо), гончарство, обработка серебра, резьба по дереву и камню, изготовление масок и т. д.
Илл. см. на вклейке, табл. IV (стр. 176-177).
Музыка. Нар. музыка представлена креольским и индейским фольклором, к-рый составляет органичное целое с музыкой Боливии, Перу, Сев.-Зап. Аргентины (см. разделы Музыка в соответствующих статьях). Изучение экуадорского фольклора началось в 20-х гг. 20 в. (первыми исследователями были франц. учёные Р. и М. д'Аркур), однако в этой области сделано ещё немногое. В 19 в. сложилась проф. музыка Э. Её основоположником был комп. А. Бальдеон (автор оркестровых сочинений), один из основателей и директор первого экуадорского Муз. об-ва. В 1870 в Кито открылась Нац. консерватория, первым директором к-рой был А. Нойман, автор нац. гимна. Среди музыкантов 2-й пол. 19 в.- комп. и музыковед П. Траверсари, автор симф. и муз.-сценич. произведений; комп. и фольклорист С. Л. Морено, разрабатывавший в своих произв. экуадорский фольклор ("Экуадорская сюита", "Симфоническая прелюдия", увертюры и др.). Из композиторов 2-й пол. 20 в. наиболее известны С. М. Дуран, братья Л. и Г. Сальгадо. Наряду с Нац. консерваторией в Кито муз. кадры готовит консерватория им. X. М. Родригеса в Куэнке.
Лит.: Латинская Америка в прошлом и настоящем, М., 1960; Эквадор. Историко-этнографические очерки, М., 1963; Война за независимость в Лат. Америке, М., 1964; Гонионский С. А., Лат. Америка и США. Очерки истории дипломатических отношений 1939 - 1959, М., 1960; его же, Очерки новейшей истории стран Лат. Америки, М., 1964; Карнеро Чека X.. Очерки о странах Лат. Америки, пер. сисп.. М., 1960; VIII съезд Коммунистам, партии Эквадора, пер. с исп., М., 1970; С u e v a P., Ecuador, [La Habana], 1966; Saad P., Problemas economicos у politicos del Ecuador, Guayaquil, 1965; Huerta Rend on F., His-toiia del Ecuador, Guayaquil, 1966; Г а в р и л о в а Е. X., Т и т е р К. П., Эквадор. Некоторые аспекты экономического развития, М., 1974; The current economic position and prospects of Ecuador, Wash., 1973; Mendoza Luis A., Geografia economica del Ecuador, Guayaquil, 1966; Мамонтов С. П., Литература Эквадора, в сб.: Эквадор. М., 1963; R о j a s Angel Т., La novela ecuatoriana, Мех.- В. Aires, [1948]; RibadeneiraE. M., La moderna novela ecuatoriana, Quito, 1958; Barrera Isaac J., Historia de la literature ecuatoriann. Quito, 1960; Arias A., Panorama de la Icteratura ecuatoriana, Quito, 1971; Полевой В. М., Искусство стран Латинской Америки, М., 1967; Кириченко Е. И., Три века искусства Латинской Америки, М., 1972; Navarro J. G., Artes plasticos ecuatorianas, Мех., 1945; Harcourt R. et M. d', La musique des incas et ses survivances, P., 1925.
ЭКУАДОРЦЫ, население Экуадора. Общая числ. 7,3 млн. чел. (1976, оценка). Осн. часть Э. (ок. 80% ) составляют испано-индейские метисы и индейцы (гл. обр. кечуа), остальные - белые (потомки европ. переселенцев), мулаты, негры, самбо. Значит, часть Э. говорит на испанском языке (он же офиц. язык страны), часть - на яз. кечуа. По религии большинство Э.- католики, есть протестанты. Св. 45% Э. (преим. метисов, мулатов и негров) живёт к 3. от Анд в прибрежных р-нах; кечуа расселены гл. обр. в горных р-нах; в центр, долине и к В. от Анд обитают т. н. лесные индейцы, сохраняющие плем. образ жизни, свои языки и древние традиц. верования. Об истории, х-ве и культуре Э. см. в ст. Экуаоор.
ЭКУМЕНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ,экуменизм (от греч. oikumene - обитаемый мир, Вселенная), движение христианских церквей за устранение разобщённости между ними и сплочение церк. сил в междунар. масштабе. Возникло по инициативе протестантских церквей США и Зап. Европы в нач. 20 в. (Всемирная миссионерская конференция в Эдинбурге 1910 и др.); окончательно организационно оформилось на Всемирной ассамблее церквей в Амстердаме (1948), где создан Всемирный совет церквей (ВСЦ) - орган, объединяющий и координирующий деятельность участвующих в Э. д. церк. организаций. Формальная цель Э. д.- достижение вероисповедного единства христиан, фактически оно направлено на преодоление глубокого кризиса христианства и укрепление позиций этой религии в совр. мире. Первоначально в Э. д. безраздельно господствовали религ. организации капиталистич. стран (протестантские по вероисповеданию), оно выступало как орудие политич. реакции и откровенного антикоммунизма. Но проимпериалистич. ориентация и сугубо протестантский характер богословских позиций обрекали Э. д. на социально-политич. и вероисповедную самоизоляцию. С кон. 50-х гг. наметился поворот от грубого антисоветизма к более реалистич. политике. В 1961-65 во ВСЦ вошли православные и нек-рые др. церкви почти всех социалистич. стран, в т. ч. СССР, и мн. церк. организации развивающихся стран. Расширение социального состава и вероисповедной принадлежности участников Э. д. способствовало известной консолидации церк. сил. Вместе с тем оно привело к острым дискуссиям по обществ.-политич. и социальным проблемам (участие организаций Э. д. в борьбе за мир, возможность и формы диалога христиан с марксистами, оценка и понимание социальных революций и др.), а также по проблемам религ. и организац. характера (отношение к процессу религ. секуляризации, церк. обновления, к религ. терпимости, степени христианской интеграции в рамках ВСЦ). Несмотря на отказ от открытой апологетики капитализма, характерный для совр. Э. д., оно - в силу абсолютного преобладания в нём религ. организаций капиталистич. стран - по-прежнему остаётся инструментом бурж. политики. Осн. теологич. доктрины пронизаны духом протестантизма (протестантские церкви сохраняют абсолютное преобладание в Э. д.). Католич. церковь остаётся вне рамок Э. д., хотя и контактирует с ним. В Э. д. участвуют (являясь чл. ВСЦ) 293 церкви почти из ста стран мира (1978). ВСЦ провёл 5 ген. ассамблей (5-я в 1975 в Найроби, Кения). См. также Всемирный совет церквей.
Лит.: Гордиенко Н. С., Современный экуменизм, М., 1972 (лит.).
ЭКХАРТ (Eckhart) Иоганн, М е и с т е р Э к х а р т (ок. 1260, Хоххейм, близ Готы,- кон. 1327 или нач. 1328, Авиньон), немецкий мыслитель, виднейший представитель филос. мистики позднего средневековья в Зап. Европе. Монахдоминиканец. Учился и преподавал в Парижском ун-те, затем в Страсбурге и Кёльне; был учителем И. Таулера и Г. Сузо. В 1329 папской буллой 28 положений его учения были объявлены ложными.
Проповеди и трактаты Э. на нем. яз., сохранившиеся б. ч. в записях учеников, как по форме, так и по филос. содержанию далеко отходят от норм схоластики. Э. доводит до крайнего заострения идеи христ. неоплатонизма Ареопагитик. Гл. тема его мысли - "божество" (gotheit), безличный и бескачеств, абсолют, стоящий за "богом" в трёх лицах как полнотой качеств и творческим истоком мирового процесса. Человек способен познавать бога благодаря тому, что в самом человеке есть несотворённая "искорка", единосущная богу. Отрешаясь от своего "я", соединяясь с божеств, "ничто", человеческая душа становится орудием вечного порождения богом самого себя. Эта концепция, неприемлемая для ортодоксального христианства, открывала возможность интерпретации в духе пантеизма. Э. дал импульс многовековой традиции нем. мистики, нередко с нар.-еретич. окраской. В его доктрине предвосхищена идеали-стич. диалектика единого божеств, мирового процесса, развитая Ф. В. Шеллингом и Г. Гегелем. Э. и его ученики сыграли большую роль в становлении нем. лит. языка.
Соч.: Die deutschen und lateinischen Werke, Stuttg., 1936-48; в рус. пер.- Избр. проповеди, М., 1912.
Лит.: К о р р е г J., Die Metaphysik Meister Eckharts, Saarbriicken, 1955; Oltmanns K., Meister Eckhart, 2 Aufl., Fr./M 1957; DegenhardtJ., Studien zum Wandel des Eckhartsbildes, Leiden, 1967.
С. С. Аверинцев.
ЭКХОВИРУСЫ (ECHO, сокр. от англ, enteric cytopathogenic human orphan - кишечные цитопатогенные человеческие "сиротские" вирусы; "сиротскими" наз. вирусы, к-рые удаётся распознать в лабораторных условиях, но связь к-рых с к.-л. известным заболеванием не установлена; в отношении Э. этот эпитет потерял свой смысл.) мелкие вирусы, содержащие 1 нить рибонуклеиновой к-ты и лишённые внеш. белковой оболочки; относятся к роду энтеровирусов сем. пикорнавирусов. Более 30 серологич. типов. Мн. Э. обитают в кишечнике, не вызывая симптомов заболевания. Нек-рые Э.- возбудители асептич. менингита, гастроэнтерита и лёгких респираторных болезней человека. ЭКЮ (франц. ecu, букв.- щит), старинная франц. монета. С 13 в. до 1653 чеканились золотые Э. массой от 3,3 г до 4,13 г чистого золота, с 1641 по 1793- серебряные Э., масса к-рых составляла вначале 25 г чистого серебра, затем колебалась в пределах 27,1-27,8г. С переходом Франции на десятичную ден. систему Э. были демонетизирова-ны (с 1834) (см. Демонетизация); на протяжении 19 в. название "Э." сохранялось за 5-франковой монетой.
ЭЛАГАБАЛ, Гелиогабал (Heliogabalus) (императорское имя - Цезарь Марк Аврелий Антонин А в г у с т) (204-222), рим. император с 218. В 217 стал жрецом сирийского бога Элагабала в г. Эмеса (Сирия), где родился (отсюда его имя). Э. был провозглашён императором легионами, находившимися в Сирии. В Риме Э. воздвиг храм богу Элагабалу на Палатине, намереваясь провозгласить его верховным богом рим. гос-ва. Расточительность и распутство Э. вызвали мощный протест среди военных и др. слоев населения; Э. был убит преторианцами.
ЭЛАМ, древнее гос-во (3-е тыс.- сер. 6 в. до н. э.), располагавшееся к В. от ниж. течения Тигра, в юго-зап. части
Иранского плоскогорья (терр. совр. Иран, областей Хуэистан и Луристан). Наиболее значит, областями Э. были Барахши, Симашки, Аншан (Анзан); городами - Аван, Сузы - столица Э., Адамдун. Э. представлял собой раннерабовладельч. гос-во. В храмовом и царском х-вах, а также в домашних общинах со 2-го тыс. был распространён труд рабов.
В 3-м тыс. происходили частые столкновения эламитов с гос-вами Двуречья. Во 2-й пол. 3-го тыс. Э. неоднократно попадал под власть Аккада. Самостоятельность он приобрёл при последнем царе из династии Авана Пузур-Иншу-шинаке, к-рый был первым царём объединённого царства Э. (23-22 вв.). После кратковременного господства гутиев (кутиев) в кон. 3-го тыс. верх, власть над Э. оказалась у царей рода Симашки, к-рые сначала находились в зависимости от правителей III династии Ура (ок. 21 в.). Однако Э. не только вскоре освободился от этой зависимости, но эламиты даже ненадолго обосновались в юж. Двуречье - в царстве Ларса. Последний царь из династии Симашки был свергнут Эпарти (сер. 19 в.), основавшим новую династию из Аншана. В период правления царей из династии Аншана (1-я пол. 2-го тыс.) и раньше в Э. существовала система правления, допускавшая двоевластие, порой троевластие. Временами правители Э. создавали сильное централизованное гос-во, соперничавшее с гос-вами Двуречья. Во 2-й пол. 14 в. Э. был завоёван касситами. При царе Унташ-Напирише (1275-1240) Э. освободился от касситской зависимости, и при Китен-Хутране (ок. 1237-1205) эламиты стали вторгаться в касситскую Вавилонию. Политич. подъём начался с правления Шутрук-Наххунте I (ок. 1185-1155), положившего конец касситской династии в Вавилонии (ок. 1155). Терр. Э. была значительно расширена царём Шилхак-Иншушинаком (1150-1120). В кон. 12 в. Э. вынужден был уступить Вавилонии господствующее положение над юж. Двуречьем. История Э. последующих веков неизвестна. В 8-7 вв. цари Э. находились в союзе с Вавилонией и вели совместную борьбу против Ассирии. Ашшурбанипал в 639 подчинил страну, однако господство Ассирии продолжалось недолго (в кон. 7 в. Ассирия перестала существовать). Э., раздираемый внутр. политич. противоречиями, в нач. 6 в. до н. э. был завоёван Мидией, затем - персами.
История художеств, культуры Э. тесно связана с иск-вом стран Двуречья. Среди памятников 4-го - сер. 3-го тыс. до н. э. (найденных гл. оор. в Сузах) - вылепленные от руки керамич. сосуды, украшенные чёрной геометризованной росписью, отличающейся строгим изяществом композиций, плоские печати. К памятникам 2-го тыс. до н. э. относятся остатки комплекса культовых и светских построек в Дур-Унташе, наскальные рельефы на скале Куранган к С.-З. от Шираза, выразит, стелы с рельефами, керамика, цилиндрич. печати, глиняная и бронзовая мелкая пластика.
Лит.: Ю с и ф о в Ю. Б., Элам. Социально -экономическая история, М., 1968; Ко nig F., Die elamischen Konigsinschriften, Graz, 1965; Cameron G. G., History of early Iran, Chi., 1936; H i n z W., Das Reich Elam, Stuttg.., 1964; L a b a t R., Elam, 1600- 1200 В. С., Camb., 1963; его же, Elam and western Persia, c. 1200-1000 B. C., Camb., 1964;PoradaE., Iran ancien. L'art a 1'epoque preislamique, P., 1963. Ю. Б. Юсифов.
ЭЛАМСКИЙ ЯЗЫК, язык народа, населявшего древнее гос-во Элам. Родство Э. я. с др. языками до сих пор не установлено, хотя наиболее плодотворным, по-видимому, является исследование эла-мо-дравидийских связей. Первые памятники Э. я. (30-22 вв. до н. э.; др.-эламский период) записаны т. н. "прото-эламитским" письмом, имевшим ярко выраженный пиктографич. характер (см. Пиктографическое письмо). Эта письменность не дешифрована. В кон. данного периода для Э. я. стала применяться аккадская клинопись. От др.-эламского периода сохранилась одна надпись на стеле Нарамсина (23 в. до н. э.). Известны также памятники среднеэламского периода (14-12 вв. до н. э.), среди них несколько аккадо-эламских билингв. Памятники 8 в. до н. э., в отличие от памятников предыдущих периодов, весьма разнообразны в жанровом отношении. Типологически Э. я. относится к агглютинативным языкам. В империи Ахеменидов Э. я. был офиц. языком, и наиболее обширные его памятники относятся к этому времени. Однако язык ахеменидских надписей подвергся сильнейшему влиянию др.-перс. языка, что отражается в лексике, синтаксисе, стиле, наличии многочисленных калек и т. д.
Лит.: Дьяконов И. М., Языки древней Передней Азии, М., 1967; R e i n e r E., The Elamite language, в кн.; Handbuch der Orientalistik, Altkleinasiatische Sprachen, Leiden/Koln, 1969. А. А. Королев.
ЭЛАНД (Oland), остров в Балт. м., терр. Швеции. Дл. 136 км, наибольшая шир. 16 км. Пл. 1342 кмг. Нас. 21,2 тыс. чел. (1974). Отделён от материка прол. Кальмарсунд, через к-рый построен ав-томоб. мост (дл. св. 6 км). Известняковое плато (вые. до 57 м) местами перекрыто моренными отложениями; развит карст. Широколиств. (дуб, ясень) и сосновые леса, верещатники. Посевы ржи, сах. свёклы, животноводство. На Э.- г. Борг-хольм.
ЭЛАР, село (с 1963 - г. А б о в я н, Арм. ССР), у к-рого раскопаны поселение (1927-28) и могильник (1960-62, исследовано 17 погребений), относящиеся к позднему этапу куро-араксского энеолита (кон. 3-го тыс. до н. э.). На поселении открыты остатки круглых в плане жилищ, большие зерновые ямы с зёрнами пшеницы, целые костяки домашних животных. Захоронения в каменных ящиках и глинобитных камерах (костяки лежали в скорченном положении на правом боку); инвентарь - глиняные черно-лощёные сосуды, различные украшения, костяные и металлич. изделия.
Лит.: Пиотровский Б. Б., Поселения медного века в Армении, в сб.: Советская археология, в. 11, М.- Л., 1949; X а н-з а д я н Э. В., Культура Армянского нагорья в III тыс. до н. э., Ер., 1967. Р. М. Мунчаев.
ЭЛАС (сокр. от Hellenikos Lalkos Apeleutherotikos Stratos - Греч, нар.-освободит. армия), вооруж. силы Движения Сопротивления в Греции в годы 2-й мировой войны 1939-45. Создана по решению ЦК ЭАМ в дек. 1941 на базе действовавших в Греции партиз. отрядов. В учредит, декларации (16 февр. 1942) указывалось, что целью ЭЛАС является освобождение страны от нем.-фаш. оккупантов, защита завоеваний народа и его свобод. К осени 1943 ЭЛАС освободила ок. */э терр., к концу окт. 1944 (числ. ЭЛАС - 77 тыс. солдат и офицеров на действит. службе, 50 тыс. резервистов, 6 тыс. чел. в нац. милиции) - всю терр. Греции. В результате перехода (после Ливанского соглашения 1944) власти в стране к антидемократич. силам и вооруж. вмешательства англ, войск (дек. 1944) во внутр. дела Греции ЭЛАС по условиям Варкизского соглашения была 28 февр. 1945 расформирована.
ЭЛАСМОТЕРИЙ (Elasmotherium), род ископаемых носорогов. Жили в плейстоцене. Дл. тела до 4,5 м, выс. в холке ок. 2 м. Череп с сильно заострёнными впереди носовыми костями. Глазницы широко расставлены, лобная часть черепа в виде большого купола, покрытого толстой кожей; возможно, на ней имелся крупный рог. Резцы и клыки отсутствуют. Предкоренные и коренные зубы (по 5-6 в каждой половине челюсти) очень высокие, гипселодонтные, со сложными складками эмали. Конечности трёхпалые. Жили, вероятно, в степи, в речных долинах и по берегам озёр; питались сравнительно жёсткой растительностью. Были широко распространены на юге Сибири и Европ. части СССР, где многочисленны их остатки.
ЭЛАСТАЗА, фермент класса гидролаз, вырабатываемый поджелудочной железой животных и человека; катализирует расщепление пептидных связей в белках, гл. обр. между остатками нейтральных аминокислот. Особенно активен в отношении эластина. Выделяется в форме неактивной проэластазы, к-рая под действием фермента трипсина превращается в Э. Обнаружена у нек-рых бактерий.
ЭЛАСТИК (от греч. elastos - гибкий, тягучий), текстурированные нити, обладающие большой (до 400%) упругой растяжимостью, повышенным удельным объёмом, спиралеобразной извитостью и пушистостью. Э. вырабатывают из синтетических, преим. полиамидных и полиэфирных комплексных нитей, к-рые закручивают (до 2500-5000 кручений/м) и подвергают тепловой обработке с последующим охлаждением, чтобы зафиксировать структуру нити, полученную при кручении. Термостабилизированные нити раскручивают. После чего одиночные нити, получившие левую и правую крутки, сдваивают и подкручивают (50-100 кручений/м). Э. производят на машинах непрерывного действия. Он идёт на изготовление чулочно-носочных и спортивных изделий, платьевых, блу-зочных и др. тканей. Изделия из Э. обладают повышенной формоустойчивостью, способностью впитывать влагу, хорошими теплозащитными свойствами и т. д. За рубежом аналогичные нити вырабатывают под назв. хеланка, флуфлон, суперлофт, эластиш и др.
Лит.: Усенко В. А., Переработка химических волокон, М., 1975. В. А. Усенко.
ЭЛАСТИН, белок из группы склеропро-твинов', составляет осн. массу эластич. волокон соединит, ткани. Особенно богаты Э. шейные связки, стенки аорты (до 40% на сухую массу); в ткани лёгких количество Э. увеличивается с возрастом от 0,05 до 15% (на сухую массу). Э. нерастворим в воде, разбавленных растворах солей, кислот и щелочей даже при нагревании. В Э. велико количество аминокислотных остатков с неполярными боковыми группами, что, по-видимому, обусловливает высокую эластичность его волокон. Подобно коллагену, Э. богат глицином и пролином.
Э. трудно поддаётся расщеплению про-теолитич. ферментами; в пищеварит. тракте переваривается гл. обр. под влиянием фермента эластазы. Э. обнаружен у всех позвоночных, кроме круглоротых; у беспозвоночных отсутствует.
Лит.: Гауровиц Ф., Химия и функции белков, пер. с англ., 2 изд., М., 1965; Е1а-stin and Elastic tissue, N. Y.-L., 1977
ЭЛАСТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА, один из видов волокон межклеточного вещества соединительной ткани. Э. в.- длинные, толщиной не более 2-3 мкм однородные нити. Переплетаются и ветвятся в виде тонкой сети, сильно преломляют свет. Состоят из прочного, не разрушающегося при кипячении, эластичного белка эластина. Э. в. имеются в стенках кровеносных сосудов, эластическом хряще, рыхлой соединит, ткани и др.
ЭЛАСТИЧНОСТЬ ПОТРЕБЛЕНИЯ И СПРОСА, термин, к-рым в экономич. лит-ре принято обозначать способность спроса или потребления изменяться в определённых границах под влиянием ряда экономич. факторов. К. Маркс, отмечая, что на стороне спроса имеется определённая обществ, потребность данной величины, указывал на её чрезвычайную эластичность: "она только Kaлсется фиксированной. Если бы жизненные средства были дешевле или денежная заработная плата была бы выше, то рабочие покупали бы их больше, и обнаружилась бы более значительная "общественная потребность" в данных видах товаров..." (Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 25, ч. 1, с. 206).
Родоначальником создания инструментария для определения Э. п. и с. в бурж. экономич. науке считают англ, экономиста А. Маршалла, к-рый в кон. 19 в. разработал математич. аппарат для анализа зависимости спроса от цен и доходов, а также предложения товаров от цен. В дальнейшем эти идеи были развиты Дж. Р. Хиксом, П. Сэмюэлсоном а др.
Учёт Э. п. и с. имеет важное значение в практике социалистич. планирования. По мере развития обществ, произ-ва и роста нар. благосостояния под влиянием различных социально-экономич. факторов в уровне и структуре личного потребления, розничном товарообороте происходят постоянные изменения, к-рые должны учитываться при планировании произ-ва и потребления товаров. В процессе разработки планов возникает необходимость количеств, измерения и выражения в определённых показателях зависимости спроса и потребления от ряда экономич. факторов. Эта зависимость выражается коэффициентом Э. п. и с.
В сов. экономич. лит-ре наибольшее распространение получило исчисление
коэффициентов Э. п. и с. от дохода и цены, показывающих, на сколько процентов
изменится спрос (потребление) при изменении этих факторов на 1%. Если, напр.,
коэффициент эластичности спроса на хлеб от дохода составляет 0,6, то увеличение
среднедушевого дохода на 10% приведёт к росту спроса населения на хлеб на 6%.
Коэффициент эластичности спроса от дохода определяется по формуле:
где Э
- коэффициент эластичности; &y- прирост спроса на душу населения; &х
- прирост дохода на душу населения; х - среднеду-шевой доход в
базисном году; у - среднедушевой спрос в базисном году. Как правило,
коэффициенты эластичности спроса определяются по данным торг, статистики,
коэффициенты эластичности потребления - бюджетной статистики.
Другим методом является исчисление коэффициента эластичности на основе подбора функции, описывающей графически линию развития спроса на исследуемый товар. В этом случае исчислению коэффициента эластичности предшествует подбор и анализ уравнений простой или множеств, регрессии. По наиболее часто применяющимся уравнениям простой регрессии выведены спец. формулы для расчёта коэффициентов эластичности. Так, формулой для расчёта коэффициента Э. п. и с. в уравнении прямой
у = а + Ьх будет Э = Ь * x / y - и т.д.
Однако при простой регрессии отражается влияние только одного фактора. В действительности, на спрос (потребление) одноврем. воздействие оказывают неск. факторов. В этих случаях используются методы расчёта частных коэффициентов эластичности (иногда их наз. чистыми коэффициентами) по уравнениям множеств, регрессии. Если, напр., развитие спроса на к.-л. товар находится в линейной зависимости от дохода, цены и размера семьи, то производится поочерёдный расчёт частного коэффициента Э. п. и с. от каждого отд. фактора при элиминировании двух других.
Лит.: Маркс К., Капитал, т. 3, Маркс К. иЭнгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 25, ч. 1; Корженевский И. И., Основные закономерности развития спроса в СССР, 2 изд., М., 1971; М а с л о в П. П., Измерение потребительского спроса, М., 1971; Крут и ков Ф. А., Изучение рынка товаров народного потребления, М., 1972; Столмов Л. Ф., Изучение и прогнозирование покупательского спроса, М., 1972. Ю. К. Твилдиани.
ЭЛАСТОМЕРЫ, полимеры, способные к большим обратимым, т. н. высокоэластическим, деформациям в широком диапазоне темп-р (для большинства Э.- от - 60 до 200 °С). Типичные представители Э.- каучуки и резины на их основе. См. также Высокоэластическое состояние, Каучук натуральный, Каучуки синтетические, Резина.
ЭЛВА, город в Тартуском р-не Эст. ССР. Расположен на р. Эльва (бассейн Чудского оз.), в 28 км к Ю.-З. от г. Тарту. Ж.-д. ст. на линии Тарту - Валга. Отделения фабрик: швейной "Сангар", кож.-галантерейной "Линда", текст. "Аренг". Цех Тартуского комбината молочных продуктов. Краеведч. музей.
ЭЛГАР (Elgar) Эдуард Уильям (2.6.1857, Бродхит, близ Вустера,- 23.2.1934, Вустер), английский композитор и дирижёр. По муз. образованию- скрипач; композицию изучал самостоятельно. Является одним из основоположников новой нац. школы. В своих монументальных ораториях и кантатах, опираясь на нац. традиции англ. хор. жанров, стремился воплотить принципы муз. драмы Р. Вагнера. Э. был активным деятелем обществ, движения за возрождение англ. нац. муз. культуры (80-е гг. 19 в.), реализовал в своём творчестве художеств, принципы, на к-рых оно основывалось, использовал в своих соч. традиции старинной и нар. англ, музыки. Среди соч.- оратория "Сновидение Геронтиуса" (1900) и "Апостолы" (1903), кантаты, в т. ч. "Король Улаф" (1896), 2 симфонии (1908, 1911), увертюры, в т. ч. "Кокни" ("В городе Лондоне", 1901). программные оркестровые пьесы (особенно известны симф. "Энигма-вариации"- "Загадка", 1899), скрипичные концерты, камерно-инструм. ансамбли и др. Как симфонист близок к И. Брамсу.
Лит.: Maine В. S., Elgar: his life and works, v. 1 - 2, L., 1933; R e e d W. H., Elgar (illustrated), L., 1939; Kennedy M., Portrait of Elgar, L., 1968. И. В. Розанов.
ЭЛГОН (Elgon), потухший вулкан в Вост. Африке, на границе Кении и Уганды. Выс. 4321 м. Поперечник кратера 15 км. Горные леса и заросли бамбуков; у подножия - тропич. леса.
ЭЛДОРЕТ (Eldoret), город на 3. Кении, в пров. Рифт-Валли. 18,2 тыс. жит. (1969). Ж.-д. ст. Центр с.-х. р-на (кофе, зерновые, мясо-молочное животноводство). Пищ. пром-сть.
ЭЛЕБАЕВ Мукай (1905, аил Чон-Таш, ныне Тюпского р-на Иссык-Кульской обл.,- 1943), киргизский советский писатель. В 1930 окончил Фрунзенский пед. техникум. Участник Великой Отечеств, войны 1941-45. Печатался с 1924. Первый сб. стихов опубл. в 1931. В 1933 вышел сб. "Битва", сыгравший большую роль в развитии кирг. сов. поэзии, в утверждении совр. темы, новых поэтич. форм. В 1938 издано его "Полное собрание стихотворений". Автор сб-ков фронтовых стихов "Письмо" (1941) и "Великий марш" (1943). Автобиографич. повесть "Долгий путь" (1936, рус. пер. 1959) - своего рода художеств, документ, воссоздающий обобщённо-трагич. картину жизни киргизов, искавших убежища на чужбине после подавления восстания 1916. Перевёл на кирг. яз. произв. А. С. Пушкина, Л. Н. Толстого, Д. А. Фурманова. Погиб на фронте.
Соч.: Тандалган ырлар. Фрунзе, 1953; Узак жол, Фрунзе, 1974; Тандалган чыгармалардын бир томдук жыйнагы, Фрунзе, 1974; Кыйын кезеч. Повесть жана ангемелер, Фрунзе, 1974.
Лит.: История киргизской советской литературы, Фр., 1970; Самаганов Д ж.. Писатели Советского Киргизстана. Биобиблиографический справочник, Фр., 1969.
ЭЛЕВАТОР (лат. elevator, букв.- поднимающий, от elevo - поднимаю), машина непрерывного действия, транспортирующая грузы в вертикальном или наклонном направлениях. Различают Э. ковшовые, полочные, люлечные. Ковшовые Э. предназначены для подъёма по вертикали или крутому наклону (более 60°) насыпных грузов (пылевидных, зернистых, кусковых), полочные и люлечные Э.- для вертикального подъёма штучных грузов (деталей, мешков, ящиков и т. п.) с промежуточной погрузкой-разгрузкой. Ковшовые Э. используются в металлургии, машиностроении, хим. и пищ. произ-вах, на обогатит, ф-ках и зернохранилищах, а полочные и люлечные - на предприятиях различных отраслей пром-сти, базах, в магазинах, а также на складах, в т. ч. в виде подвижных стеллажей для хранения и выдачи изделий.
Ковшовый Э. (рис. 1) представляет собой замкнутое полотно с тяговым органом, огибающим приводной и натяжной барабаны (звёздочки), и прикреплёнными к нему ковшами. Несущей и ограждающей частью Э. является сварной стальной кожух с загрузочным и разгрузочным патрубками. Привод имеет электродвигатель, редуктор, муфты и останов, предотвращающий обратное движение полотна. На Э. применяется винтовое или грузовое натяжное устройство. Скорость движения полотна тихоходных Э. до 1 м/сек, быстроходных до 4 м/сек. Подача ковшовых Э. 5-500 м3/ч, высота подъёма Н не превышает 60 м. Осн. параметрами ковшовых Э. являются (рис. 1) ширина Вк, высота h, вылет А, полезная (до кромки передней стенки) вместимость ковша и расстояние (шаг) между ковшами ак. Быстроходные Э. имеют расставленные глубокие и мелкие ковши, для к-рых ак = (2,5 - 3) h, a в качестве тягового органа - конвейерную резинотканевую ленту или коротко-звенную цепь. На тихоходных Э. применяются сомкнутые ( ak = h ) с бортовыми направляющими остроугольные и со скруглённым днищем ковши, прикреплённые боковыми стенками к двум тяговым цепям.
Полочный Э. (рис. 2, а) имеет 2 вертикальные пластинчатые втулочные цепи, огибающие верх, тяговые и ниж. натяжные звёздочки. К цепям жёстко прикреплены захваты-полки, соответствующие форме и размерам груза. Загрузка полок производится вручную или автоматически с гребенчатого стола, а разгрузка в верх, части нисходящей ветви - при опрокидывании полок. Скорость движения цепей полочного Э. 0,2-0,3 м/сек.
Людечный Э. (рис. 2, б) отличается от полочного способом крепления рабочего органа - люльки, к-рая благодаря шарнирному подвесу на всех участках трассы сохраняет горизонтальное положение днкша. Загрузка люлечных Э. производится на восходящей, а разгрузка - на нисходящей ветви. Скорость движения полотна 0,2-0,3 м/сек.
Лит.: Спиваковский А. О., Дьячков В. К., Транспортирующие машины, 2 изд., М., 1968; Машины непрерывного транспорта, под ред. В. И. Плавинского, М., 1969.
ЭЛЕВАТОР зерновой, сооружение для хранения больших партий зерна и доведения его до кондиционного состояния; высокомеханизир. зернохранилище силосного типа. В зависимости от назначения Э. подразделяют на хлебоприёмные, или заготовительные (принимают зерно от х-в, очищают от примесей, сушат и отгружают потребителю; ёмкость 15-100 тыс. т); производственные (сооружают при мельницах, крупяных, комбикормовых, крахмало-паточных з-дах и т. п.; 10- 150 тыс. т); базисные (предназначены для длит, хранения зерна, принимаемого с ж.-д. транспорта и отгружаемого в ж.-д. вагоны; 100-150 тыс. т); перевалочные и портовые (строят в местах перевалок зерна с одного вида транспорта на другой - на крупных ж.-д. станциях, в мор. портах; 50-100 тыс. т).
Э.- это соединённые в корпуса силосы (ёмкости) из монолитного или сборного железобетона (вые. обычно 30 м, круглые в плане, диаметром 6-7 м), сблокированные с рабочим зданием, где размещено осн. технологич. и транспортное оборудование. Зерно из приёмных бункеров поднимают транспортёрами на верх рабочего здания, взвешивают, очищают от примесей, сушат в зерносушилках и направляют по верхнему конвейеру на надсилосные транспортёры, к-рые сбрасывают его в силосы. Выгружают зерно на нижние конвейеры (их устанавливают в подсилосном этаже) через отверстия с воронками в днищах силосов. Часть силосов оборудуют установками для дезинфекции зерна и активного вентилирования. Темп-ру зерна измеряют термоподвесками, устанавливаемыми на разных уровнях. На совр. Э. управление машинами и механизмами автоматизировано. На крупных Э. применяют телевидение. Первый силосный Э. построен в США (г. Дулут) в 1845; в России (Н. Новгород) - в 1887.
За рубежом распространены также Э. с силосами из металла (сталь, алюминий), большего диаметра (до 30 м) и высоты (до 60 м), прямоугольными в плане.
Лит.: Кулаковский А. Б., Федосеев В. В., Элеваторы СССР, М., 1966; Новое в строительстве зернохранилищ и предприятий системы заготовок, М., 1972.
А. Б. Кулаковский.
ЭЛЕВАТОРНАЯ ПЕЧЬ, термическая печь периодического действия, отличающаяся от колпаковои печи тем, что нагреват. колпак неподвижен, а стенд с нагруженными на него изделиями поднимают к колпаку. После проведения термич. обработки стенд вновь опускают на уровень пола цеха и выгружают изделия.
ЭЛЕВАЦИЯ (от франц. elevation - подъём, возвышение), термин в классическом танце. По определению А. Я. Вагановой, состоит из двух элементов: собственно Э. (высокий прыжок по воздуху) и баллона (способность исполнителя сохранять в воздухе позу и положение, как бы замирать в воздухе).
ЭЛЕВОН (от лат. elevator - поднимающий и элерон), подвижная поверхность, расположенная вдоль задней кромки крыла самолёта и выполняющая функции руля высоты и элерона. С помощью системы управления правый и левый Э. могут отклоняться одновременно вверх-вниз (действуя, как обычные рули высоты) или в разные стороны (действуя, как элероны). Применяются в основном у самолётов с треугольным крылом, не имеющих горизонтального оперения (напр., Ту-144, "Конкорд"). Для повышения эффективности элеронов и рулей на больших скоростях у самолётов с обычным горизонтальным оперением правую и левую половины стабилизатора, а также руля высоты иногда разъединяют, что позволяет им работать, как Э. (см. Оперение самолёта, Воздушные рули).
ЭЛЕВСИН, Элефсис (Eleusis), город в Аттике (Греция), в 22 км к 3. от Афин. Поселение в Э. существовало непрерывно с эпохи неолита. Во 2-м тыс. до н. э.- центр одного из гос-в ахейцев. Остатки оборонит, стен, дворца, царской усыпальницы и погребений знати указывают на значит, роль Э. в 16- 12 вв. до н. э. Э.- культовый центр Деметры и Персефоны, где в 1-м тыс. до н. э. проводились элевсинские мистерии. Раскопками (с 1882) открыты часть священной дороги, ведущей из Афин в Э., остатки святилищ 6 в. до н. э.- 3 в. н. э. и др. Архит. памятники и комплексы (сохранились фрагментарно): некрополь с полосами и мегарон (оба - 15-13 вв. до н. э.), святилище с остатками расположенных один под другим телестерионов (залов для собраний, поев, мистериальному культу) времён Перикла (осн. стр-во - арх. Иктин) и др. правителей, Малыми (ок. 40 дон. э.) и Большими (2-я пол. 2 в. н. э.) пропилеями, др.-рим. постройки (2 триумфальные арки, храм Артемиды). В Э. ок. 525 до н. э. родился Эсхил. В 396 н.э. город был разрушен готами. Археол. музей.
Лит.: N о а с k F., Eleusis, Bd 1 - 2, В.- Lpz., 1927; Kourouniptes K., Eleusis. A guide to the excavations and museum, Athens, 1934; Mylonas G. E., Eleusis and the Eleusinian mysteries, Princeton, 1961.
ЭЛЕВСИНСКИЕ МИСТЕРИИ, религ. праздник в Аттике (Др. Греция) в честь богинь Деметры и её дочери Персефоны (Коры), культ к-рых относится к числу древнейших аграрных культов. Э. м., совершавшиеся издревле в Элевсине, после присоединения Элевсина к союзу аттич. общин (кон. 7 в. до н. э.) стали общегос. афинским празднеством. Правом посвящения в Э. м. пользовались все жители Аттики без различия пола и социального положения, в т. ч. и рабы.
Справлялись в конце сент.- начале окт.; в их ритуал входили среди прочего торжеств, шествие по священной дороге из Афин в Элевсин и собственно мистерии, т. е. представления, в к-рых изображались горести Деметры, потерявшей дочь, поиски её и радость по поводу возвращения Персефоны. Детали Э. м., включающих, по-видимому, пантомиму и декламацию священных текстов, неизвестны.
Лит.: Новосадский Н. И., Елев-синские мистерии, СПБ, 1887; FoucartP., Les mysteres d' Eleusis, P., 1914; D e u bn e r L., Attische Feste, [2 Aufl.], В., 1966.
ЭЛЕВТЕРЫ (греч. eleutheroi, букв.- свободные), в Византии с 10 в. определённые категории зависимого сел. населения. Первоначально Э.- юридически свободные, безземельные поселенцы в феод, поместье. Большинство Э., получая от землевладельцев земельные участки и постепенно приобретая на держание прочные владельч. права, слилось в 12 в. с париками. Часть Э. составляла в этот период челядь феодалов, другие входили в их дружины. В 13-15 вв. Э.- чаще всего неимущие работники в поместье, подвергавшиеся особенно тяжёлой эксплуатации.
В Византии употреблялся термин "Э." и в широком значении - все свободные подданные императора.
Лит.: Острогорски Г., Елевтери, в кн.: Зборник филозофског факултета, кн>. 1, Београд, 1948.
ЭЛЕГАНТНЫЙ (франц. elegant), изящный, изысканный.
ЭЛЕГИЧЕСКИЙ ДИСТИХ, двустишие, состоящее из гекзаметра и пентаметра: в антич. лит-ре - осн. размер элегии, эпиграммы и др. жанров. Пример имитации Э. д. в рус. поэзии:
Слышу умолкнувший звук божественной эллинской речи,
Старца великого тень чую смущенной душой. ("На перевод Илиады" А. С. П у ш к и н а).
ЭЛЕГИЯ (греч. elegeia, от elegos - жалобная песня), литературный и музыкальный жанр; в поэзии - стихотворение средней длины, медитативного или эмоционального содержания (обычно печального), чаще всего - от первого лица, без етчётливой композиции. Э. возникла в Греции в 7 в. до н. э. (Каллин, Мим-нерм, Тиртей, Феогнид), первоначально имела преим. морально-политич. содержание; потом, в эллинистич. и рим. поэзии (Тибулл, Проперций, Овидий), преобладающей становится любовная тематика. Форма антич. Э.- элегический дистих. В подражание антич. образцам Э. пишутся в лат. поэзии ср. веков и Возрождения; в 16-17 вв. Э. переходит в новоязычную поэзию (П. Ронсар во Франции, Э. Спенсер в Англии, М. Опиц в Германии, Я. Кохановский в Польше), но долго считается второстепенным жанром. Расцвет наступает в эпоху пред-романтизма и романтизма ("унылые Э." Т. Грея, Э. Юнга, Ш. Мильвуа, А. Шенье, А. Ламартина, "любовные Э." Э. Парни, реставрация антич. Э. в -"Римских элегиях" Гёте); затем Э. постепенно теряет жанровую отчётливость, и термин выходит из употребления, оставаясь лишь как знак традиции ("Дуикские элегии" Р. М. Рильке, "Буковские элегии" Б. Брехта). В рус. поэзии Э. появляется в 18 в. у В. К. Тредиаковского и А. П. Сумарокова, переживает расцвет в творчестве В. А. Жуковского, К. Н. Батюшкова, А. С. Пушкина ("Погасло дневное светило...", "Редеет облаков...", "Безумных лет угасшее веселье..."), Е. А. Баратынского, Н. М. Языкова; со 2-й пол. 19 в. слово ^Э." употребляется лишь как заглавие циклов (А. А. Фет) и отд. стих, нек-рых поэтов (А. Ахматова, Д. Самойлов).
Э. в музыке - воплощение элегич. стихотворения (напр., романс "Для берегов отчизны дальней" Бородина, "Элегия" Массне для голоса с сопровождением фп. и виолончели). По образцу таких соч. создаются и чисто инструментальные пьесы (Э. из серенады для струнного оркестра Чайковского, Э. для фп. Рахманинова, Листа и др.).
Лит.: Фризмап Л. Г., Жизнь лирического жанра. Русская элегия от Сумарокова до Некрасова, М., 1973.
М. Л. Гаспаров (Э. в лит-ре)
ЭЛЕЙСКАЯ ШКОЛА, школа др.-греч. философии 6-5 вв. до н. э. Основатель - Ксенофан Колофонский, гл. представители - Парменид и Зенон из Элей (греч. колония в Юж. Италии, отсюда назв.), Мелисс Самосский. Э. ш. впервые противопоставила мышление (и мыслимое бытие) чувственному восприятию (и чувственно-воспринимаемому бытию), отмечая неустойчивость, текучесть человеч. ощущений и чувственного бытия и отводя гл. роль в познании мышлению. Э. ш. впервые в истории философии выдвинула и сделала основой философствования понятие единого бытия. Оно понимается Э. ш. как непрерывное, неизменное, нераздельное, одинаково присутствующее в каждом мельчайшем элементе действительности, исключающее к.-л. множественность вещей и их движение (знаменитые рассуждения Зенона Элейского о невозможности движения и др.). В дальнейшем понятие единого неизменного бытия послужило одним из источников философии Платона и неоплатонизма.
Фрагменты: Die Fragmente der Vqrsokratiker, griechisch und deutsch, von H. Diels, hrsg. von W. Kranz, 9 Aufl., Bd 1, В., 1959, S. 21, 28, 29, 30.
Лит.: М а н д е с М. И., Элеаты. Филологические разыскания в области истории греческой философии, Од., 1911; Лосев А. Ф., История античной эстетики. (Ранняя классика ), М., 1963. с. 327 - 39; Prauss G., Platon und der logische Eleatismus.B., 1966.
А. Ф. Лосев.
ЭЛЕКТИВНЫЕ КУЛЬТУРЫ, клетки микроорганизмов, выращенные на избирательных (элективных) питательных средах. Предложены рус. микробиологом С. Н. Виноградским. Благодаря специально подобранному составу элективных сред создаются условия, благоприятные для преимуществ, роста микроорганизмов с определёнными физиол. свойствами. Напр., при посеве почвы, воды или грунта водоёмов в питат. среду, в состав к-рой входят глюкоза и ряд минеральных солей, но отсутствуют соединения, содержащие азот, на ней начинают расти азотфиксирующие микроорганизмы. Э. к. бактерий, разлагающих целлюлозу, получают на питат. среде, содержащей в качестве единств, источника углерода целлюлозу. Выделению чистых культур этих микробов всегда предшествует получение их Э. к. В присутствии факторов роста (витаминов, аминокислот и др.) Э. к. могут быть получены при внесении в питательную среду меньшего количества клеток бактерий, что позволяет обнаруживать в почве и воде в 4-10 раз больше микробов, чем при посевах на среды без факторов роста. А. А. Имшенецкий.
ЭЛЕКТИВНЫЕ СРЕДЫ (от франц. electif - избранный), специальные питат. среды, создающие более благоприятные условия для роста определённого вида микроорганизмов. Подробнее см. в статьях Питательные среды, Элективные культуры.
ЭЛЕКТРА, в др.-греч. мифологии дочь Агамемнона и Клитемнестры. В сохранившихся трагедиях афинских драматургов 5 в. до н. э. ("Э." Софокла и Еврипида, "Хоэфоры" Эсхила) при различии в оттенках осн. содержанием образа Э. является поглощающая всё её существо жажда мести убийцам отца - Клитемнестре и её любовнику Эгисфу и страстное ожидание брата Ореста, к-рый должен осуществить эту месть. К образу Э. обращались драматурги, начиная с эпохи Возрождения (П. Ж. Кребийон, Вольтер, И. Бодмер, Г. Гофмансталь, А. Сюарес и др.).
ЭЛЕКТРА (17 Тельца), звезда 3,7 визуальной звёздной величины, входит в состав рассеянного звёздного скопления Плеяды. Светимость в 97 раз больше солнечной, расстояние от Солнца 62 парсека.
ЭЛЕКТРЕНАЙ, посёлок гор. типа в Тракайском р-не Литов. ССР. Расположен в 5 км от ж.-д. ст. Каугонис и в 50 км к С.-З. от Вильнюса. Возник при строительстве Литовской ГРЭС им. В. И. Ленина (проект 1959, гл. инж. В. Н. Трусов). Филиал Каунасского политехникума. С 1960 застраивался по принципу свободной, функционально обоснованной планировки 4-5-этажными жилыми домами из крупных железобетонных панелей (ген. план 1960, арх. Б. Касперавичене-Палукайтите и К. Бучас). Новое здание ср. школы с применением сборного железобетонного каркаса, построенное по типовому проекту (арх. Л. Мардосас, в интерьере - кам. мозаика "Мир", 1963, М. Юшке-вичюте-Мачюлене).
ЭЛЕКТРЕТЫ, диэлектрики, сохраняющие поляризованное состояние длит, время после снятия внеш. воздействия, вызвавшего поляризацию. Если вещество, молекулы к-рого обладают постоянными дипольными моментами, расплавить и поместить в сильное постоянное электрич. поле, то молекулы частично ориентируются по полю. При охлаждении расплава до затвердевания и выключения электрич. поля в затвердевшем веществе поворот молекул затруднён, и они длительное время сохраняют ориентацию. Э., изготовленный таким способом, может оставаться в поляризованном состоянии в течение довольно длит, времени (от неск. суток до многих лет). Первый такой Э. был изготовлен из воска япон. физиком Ёгути в 1922.
Остаточная поляризация диэлектрика может быть обусловлена также ориентацией "квазидиполей" в кристаллах (2 вакансии противоположного знака, примесный атом и вакансия и т. п.), миграцией носителей заряда к электродам, а также инжекцией носителей заряда из электродов или межэлектродных промежутков в диэлектрик во время поляризации. Носители могут быть введены искусственно, напр. облучением диэлектрика электронным пучком. Поляризация Э. со временем уменьшается, что связано с релаксационными процессами (см. Релаксация), а также с перемещением носителей заряда во внутреннем поле Э.
Практически все известные органич. и неорганич. диэлектрики могут быть переведены в электретное состояние. Стабильные Э. получены из восков и смол (канаубский воск, пчелиный воск, парафин и т. д.), из полимеров (полиме-тилметакрилат, поливинилхлорид, поликарбонат, политетрафторэтилен и др.), неорганич. поликристаллич. диэлектриков (титанаты щёлочноземельных металлов, стеатит, фарфор и др. керамич. диэлектрики), монокристаллич. неорганич. диэлектриков (напр., галогениды щелочных металлов, корунд), стёкол и ситаллов и др.
Стабильные Э. можно получить, нагревая диэлектрики до темп-ры, меньшей или равной темп-ре плавления, а затем охлаждая их в сильном электрич. поле (термоэлектрет ы), освещая в сильном электрич. поле (фотоэлек-т р е т ы), радиоактивным облучением (р а д и о э л е к т р е т ы), просто помещая в сильное электрич. поле (э л е к т р о э л е к т р е т ы), в магнитное поле (магнетоэлектрет ы), при застывании органич. растворов в электрич. поле (криоэлектрет ы), с помощью механич. деформации полимеров (механоэлектреты), путём трения (трибоэлектрет ы), помещая диэлектрик в поле коронного разряда (коронноэлектрет ы). Все Э. имеют стабильный поверхностный заряд ~10-8 к/см2.
Э. применяются как источники постоянного электрич. поля (электретные микрофоны и телефоны, вибродатчики, генераторы слабых переменных сигналов и т. п.), для создания электрич. поля в электрометрах, электростатич. вольтметрах и др. Э. могут служить чувствит. элементами в устройствах дозиметрии, электрич. памяти, как фокусирующие устройства в барометрах, гигрометрах и газовых фильтрах, пьезодатчиками и др. Фотоэлектреты применяются в электрофотографии.
Лит.: Губкин А. Н., Электреты, М,, 1961; Фридкин В. М., Же л у дев И. С., Фотоэлектреты и электрофотографический процесс, М., 1960; Браун В., Диэлектрики, пер. с англ., М., 1961; Физический энциклопедический словарь, т. 5, М., 1966, с. 442; Лущейкин Г. А., Полимерные электреты, М., 1976.
А.Н. Губкин.
ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ИНСТИТУТ Всесоюзный научно-исследовательский (ВИЭСХ) ВАСХНИЛ (Москва). Создан в 1931. Отделы (1978): комплексной механизации и электрификации молочных ферм и комплексов; технологич. линий произ-ва кормов; электроснабжения и эксплуатации электроустановок; автоматизации свиноводч., птицеводч. и овцеводч. ферм и комплексов и др.; лаборатории: применения оптич. излучения, электрифицир. тепловых процессов и др.; конструкторское бюро. Два филиала (Тамбов, Смоленск), Истринское опытное х-во (Моск. обл.). Исследования по вопросам электрификации с. х-ва. Ин-т имеет очную и заочную аспирантуру. Издаёт "Научные труды по электрификации сельского хозяйства", "Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства" и др.
ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ [от электри-(чество) и ...фикация], широкое внедрение в нар. х-во электрич. энергии, вырабатываемой централизованно на электростанциях, объединённых линиями электропередачи в энергосистемы. Э. позволяет правильно использовать природные энергетич. ресурсы, более эффективно размещать производит, силы, механизировать и автоматизировать произ-во, увеличивать производительность труда. Начало Э. относится к кон. 19 в., когда были созданы электрич. генераторы для произ-ва электроэнергии и освоена её передача на значит, расстояние. В 1879 в Петербурге построена ТЭС для освещения Литейного моста, неск. годами позже в Москве - для освещения Лубянского пассажа. Одна из первых ТЭС общего пользования была построена Т. А. Эдисоном в 1882 в Нью-Йорке. В 1913 Россия занимала 8-е место в мире по выработке электроэнергии. Электростанции принадлежали гл. обр. иностр. капиталу. Крупнейшее акц. "Общество электрического освещения 1886" контролировалось нем. фирмой "Сименс и Гальске", строившей ТЭС в Петербурге, Москве, Баку, Лодзи и др. городах. Мощность электростанций в России в 1900 составляла 80 Мвт, а в 1913 - 1141 Мвт; они производили 2 млрд. квт * ч электроэнергии.
Э. в СССР. После Окт. революции 1917 началось восстановление и реконструкция электроэнергетич. х-ва страны, разрушенного в годы 1-й мировой (1914-18) и Гражд. (1918-20) войн. В декабре 1917 - июне 1918 были национализированы крупнейшие электростанции страны. Одновременно началась подготовка к стр-ву крупных ГЭС и районных ТЭС. В 1920 по инициативе В. И. Ленина был разработан первый план Э. России - план ГОЭЛРО, в основу к-рого была положена ленинская формула "Коммунизм - это есть Советская власть плюс электрификация всей страны". В 1922 введены в строй Каширская ГРЭС и "Уткина заводь" (ныне 5-я ГРЭС Ленэнерго); в 1924 - Кизеловская ГРЭС на Урале, в 1925 - Горьковская и Шатурская ГРЭС. 8 нояб. 1927 состоялась торжеств, закладка Днепровской ГЭС. К 1931 осн. задания плана Г0ЭЛРО по наращиванию мощности районных электростанций и по произ-ву электроэнергии были выполнены. В годы предвоенных пятилеток (1929-40) созданы крупные энергосистемы на терр. Украины, Белоруссии, Севере-Запада и др. В начале Великой Отечеств, войны 1941-45 оборудование мн. электростанций было эвакуировано в тыловые р-ны, где в рекордные сроки вводились в эксплуатацию новые энергетич. мощности. За 1942-44 введено 3,4 Гвт, гл. обр. на Урале, в Сибири, Казахстане и Ср. Азии. За годы войны разрушена 61 крупная электростанция общей мощностью ок. 5 Гвт, вывезено в Германию 14 тыс. котлов, 1,4 тыс. турбин и св. 11 тыс. электродвигателей.
В послевоен. годы Э. страны развивалась быстрыми темпами. К 1947 СССР вышел на 2-е место в мире (после США) по произ-ву электроэнергии, а в 1975 производил электроэнергии больше, чем ФРГ, Великобритания, Франция, Италия, Швеция и Австрия вместе взятые. Увеличился среднегодовой прирост произ-ва электроэнергии. Если в 1966-70 он составлял в среднем за год 46,9 млрд. квт*ч, то в 1971-77 - 58,4 млрд. квт*ч. Установленная мощность электростанций выросла за 1966-77 почти в 2 раза, а доля СССР в мировом произ-ве электроэнергии в 1977 увеличилась до 16% против 9,2% в 1950. Данные о динамике произ-ва электроэнергии в СССР приведены в табл. 1.
Основу Э. составляют тепловые электростанции (ТЭС), производящие св. 80% всей электроэнергии (см. Теплоэнергетика, Теплоэлектроцентраль). Для ТЭС характерна высокая степень концентрации генерирующих мощностей. Крупнейшие ГРЭС в стране - Запорожская и Углегорская мощностью 3,6 Гвт каждая. В 1977 эксплуатировалось
Табл. 1. - Производство электроэнергии и мощность электростанций СССР
|
Производство электроэнергии, млрд. квт * ч |
Установленная мощность, Гвт |
||||
|
Годы |
|||||
|
в том |
в том |
||||
|
всего |
числе на |
всего |
числе |
||
|
тэс |
на ТЭС |
||||
|
1921 |
0,5 |
0,5 |
1,2 |
1.2 |
|
|
1930 |
8,4 |
7,8 |
2,9 |
2,7 |
|
|
1940 |
48,6 |
43,2 |
11,2 |
8,6 |
|
|
1950 |
91 ,2 |
78,5 |
19,6 |
16,4 |
|
|
1960 |
292,3 |
241,4 |
66,7 |
51,9 |
|
|
1970 |
740,9 |
616,5 |
166,2 |
134,8 |
|
|
1977 |
1150,0 |
968,2 |
237,8 |
185,5 |
|
51 ТЭС мощностью св. 1 Гвт каждая, в работе было 137 энергоблоков мощностью по 300 Мвт, головные энергоблоки по 800 Мвт на Славянской, Запорожской и Углегорской ГРЭС, сооружался блок мощностью 1200 Мвт на Костромской ГРЭС.
Развитие гидроэнергетики шло по пути комплексного использования водных ресурсов для нужд электроснабжения, орошения, водного транспорта, водоснабжения и рыбоводства. Общая мощность ГЭС (см. Гидроэлектрическая станция) составила в 1977 45,2 Гвт, а выработка гидроэлектроэнергии - 147 млрд. квт*ч (13% общей выработки в стране). Крупнейшая электростанция в мире Красноярская ГЭС им. 50-летия СССР в 1973 достигла мощности 6 Гвт (12 гидроагрегатов по 500 Мвт каждый). В 1977 работало 20 ГЭС мощностью св. 500 Мвт каждая, составляющие ок. 2/з всех мощностей ГЭС. Освоено стр-во ГЭС в условиях вечной мерзлоты. Введены в строй Усть-Хантайская ГЭС в Таймырском нац. округе, Вилюйская ГЭС в Якутской АССР. К сер. 70-х гг. в осн. закончено сооружение Волжского и Днепровского каскадов ГЭС, строится крупнейший в стране Ангаро-Енисейский каскад, обеспечивающий ок. половины выработки электроэнергии ГЭС страны. Введены в эксплуатацию гидроаккумулирующая электростанция - Киевская ГАЭС мощностью 225 Мвт и первая опытная Кислогубская приливная электростанция (ПЭС).
После пуска в 1954 первой атомной электростанции (АЭС) в Обнинске ядерная энергетика превратилась в одно из наиболее перспективных направлений Э. В 1975 все АЭС произвели 22 млрд. квт* ч электроэнергии (св. 2% общей выработки). Крупнейшая в СССР в 1977 - Ленинградская АЭС, на к-рой установлены два многоканальных уран-графитовых реактора мощностью 1 Гвт каждый. В 1976 введён в действие первый реактор такого же типа на Курской АЭС, в 1977- на Чернобыльской АЭС, работают реакторы водо-водяного типа мощностью 440 Мвт на Нововоронежской, Кольской и Армянской АЭС. В 1973 был пущен реактор на быстрых нейтронах мощностью 350 Мвт на Шевченковской АЭС, к-рая, кроме произ-ва электроэнергии, осуществляет также опреснение мор. воды. Введена в строй теплофикационная Билибинская АЭС в Магаданской обл. Строится (1977) ряд крупных АЭС с реакторами мощностью 1 Гвт (Калининская, Смоленская, Южно-Украинская, Ровенская и др.).
Большое значение для развития Э. имело начавшееся в 1942 создание объединённых энергосистем (ОЭС). Соединение энергосистем Центра, Урала и Ср. Поволжья положило начало формированию Единой энергосистемы Европ. части СССР (ЕЕЭС СССР). С подключением к ней ОЭС Юга, Северо-Запада, Закавказья и Сев. Кавказа, Сев. Казахстана, Кольской, Омской энергосистем началось формирование Единой электроэнергетической системы СССР (ЕЭС). В 1977 в ЕЭС входило более 900 электростанций, к-рые производили 867 млрд. квт*ч электроэнергии (75,4% общей выработки СССР). Помимо ЕЭС, действуют объединённые энергосистемы (мощность в 1977): Сибири (30,1 Гвт) и Ср. Азии (16,1 Гвт). Централизованное энергоснабжение через все ОЭС составляло в 1977 93,5%.
Структура потребления электроэнергии в СССР в 1965-77 характеризуется данными табл. 2.
Табл. 2. - Баланс электроэнергии в народном хозяйстве СССР, млрд. квт*ч
|
1965 |
1970 |
1977 | |
|
Производство электроэнергии ..... |
506,7 |
740,9 |
1150,1 |
|
Потребление электроэнергии ...... |
505,2 |
735,7 |
1138,5 |
|
В том числе: Промышленностью |
349,4 |
488,4 |
712,2 |
|
Строительством . . . |
11,9 |
15,0 |
23,2 |
|
Транспортом ..... |
37,1 |
54,4 |
86,9 |
|
Сельским хозяйством |
21,1 |
38,5 |
88,3 |
|
Другими отраслями |
50,6 |
81,1 |
133,7 |
|
Потери в сети общего пользования . . |
35,1 |
58,3 |
94,2 |
|
Экспорт ....... |
1,5 |
5,2 |
11,6 |
Осн. потребители электроэнергии в пром-сти - машиностроение и металлообработка, топливная, химич. и нефте-химич. отрасли, чёрная и цветная металлургия. Почти 3/4 всей потребляемой пром-стью электроэнергии расходуется в электродвигателях и осветит, приборах. Э. пром-сти позволила создать новые отрасли, основанные на технологич. использовании электроэнергии (произ-во алюминия, ферросплавов, качеств, сталей, цветных металлов и различных элек-трохимич. произ-в, а также электросварку). Электровооружённость труда в промышленности в 1976 превысила уровень 1950 более чем в 4 раза.
Резкое увеличение в 1966-77 протяжённости газо-, нефте- и нефтепродукто-проводов (более чем в 2 раза) привело к росту потребления электроэнергии в этом виде транспорта: с 5,6 млрд. квт*ч до 21,5 млрд. квт*ч. Развитие всех видов гор. транспорта за тот же период (трамвай, троллейбусы и метрополитен) увеличило расход электроэнергии на эти нужды с 3,9 млрд. квт*ч до 7,5 млрд. квт*ч. Значительно возросла технич. оснащённость городского электрифицированного транспорта. Получила дальнейшее развитие электрификация железных дорог.
Э. с. х-ва - одно из важнейших условий его развития на индустриальной основе. Электроснабжение колхозов и совхозов от гос. энергосистем позволяет демонтировать мелкие неэкономичные сел. электростанции. Если в 1956 энергосистемы давали с. х-ву св. 30% электроэнергии, то в 1976 - св. 90%. Резко возросла протяжённость сел. воздушных электросетей (в 1965 - 1,9 млн. км, в 1970 - 2,7 млн. км и в 1975 - 3,1 млн. км). В 1975 суммарная мощность электродвигателей в с. х-ве составила 45 Гвт. Э. с. х-ва охватывает процессы обработки земли, с.-х. продукции и механизацию трудоёмких работ в животноводстве и птицеводстве, в ремонтных мастерских и подсобных предприятиях. Электродойка коров в колхозах и совхозах в 1976 составила 84% (в % ко всему поголовью скота), электрострижка овец - 89% ; подача воды электроагрегатами производилась на 80% ферм крупного рогатого скота и 92% свиноводч. ферм и т. д. Электроэнергия применяется также в тепловых процессах (инкубаторные установки, облучение молодняка, обогрев теплиц, животноводч. и птицеводч. ферм, электрохолодильные установки и т. п.). Электровооружённость труда в с. х-ве за 1971-76 увеличилась более чем в 2 раза и достигла 1962 квт*ч на одного работника в год.
Э. в зарубежных социалистич. странах. Удельный вес произ-ва электроэнергии социалистич. странами (включая СССР) в мировом произ-ве электроэнергии составлял в 1977 24,3% (в 1950 - 15%). Данные о произ-ве электроэнергии в социалистич. странах приведены в табл. 3.
Табл. 3. - Производство электроэнергии в зарубежных социалистических странах, млрд. квт* ч
|
1965 |
1970 |
1977 | |
|
Албания .... |
0,3 |
0,9 |
1,8 |
|
Болгария .... |
10,2 |
19,5 |
29,7 |
|
Венгрия .... |
11,2 |
14,5 |
23,4 |
|
ГДР ...... |
53,6 |
67,7 |
92,0 |
|
СРВ ...... |
1,2 |
1,8 |
3.0* |
|
КНР ...... |
68,0** |
74,0** |
125** |
|
КНДР ..... |
13,3 |
16,5 |
28,0 |
|
Куба ...... |
3,4 |
4,9 |
7,7 |
|
Монголия . . |
0,3 |
0,5 |
1,1 |
|
Польша. . . |
43,8 |
64,5 |
109,4 |
|
Румыния . . . |
17,2 |
35,1 |
59,9 |
|
Чехословакия |
34,2 |
45,2 |
66,4 |
|
Югославия . . |
15,5 |
26,0 |
48,6 |
* Данные за 1976. ** Оценка.
Основу энергоснабжения в социалистич. странах составляют ТЭС, производящие 80-99% электроэнергии (за исключением Югославии, КНР и КНДР). Топливом служат главным образом кам. и бурые угли [кроме Румынии, где основное топливо (св. 50% ) - природный газ]. Крупнейшая ГЭС - Железные Ворота (Джердан) на р. Дунай (на границе Югославии и Румынии) мощностью 2100 Мвт. В ряде стран начала развиваться ядерная энергетика: введены в действие АЭС в ГДР, НРБ, ЧССР, строятся АЭС в ВНР, Югославии и др. Наиболее протяжёнными линиями электропередачи напряжением в 110 кв и выше располагают (в тыс. км): ПНР - 29,7, ГДР - 22,5, Румыния - 17,3, Чехословакия - 14,6. Энергетич. системы европ. стран - членов СЭВ связаны между собой и входят в объединённую энергосистему "Мир". В 1962 для организации параллельной работы энергосистем европ. стран - членов СЭВ в Праге создано Центр, диспетчерское управление (см. также Энергетические объединения).
Э. в капиталистич. странах. Наиболее высокий уровень Э. достигнут в промышленно развитых странах Европы, в США, Канаде и Японии (см. табл. 4). В 60-х гг. 20 в. начаты работы по Э. ряда стран Африки, Азии и Лат. Америки.
Табл. 4. - Производство электроэнергии в развитых капиталистических странах мира, млрд. квт*ч
|
1965 |
1970 |
1977 | |
|
США ...... |
1221,0 |
1731,7 |
2200,0 |
|
Япония ..... |
189,2 |
361,2 |
515,0 |
|
Канада ..... |
146,4 |
207,8 |
297,8 |
|
ФРГ ...... |
168,8 |
237,2 |
326,6 |
|
Великобритания |
196,5 |
249,2 |
277,0 |
|
Франция . . . |
106,1 |
146,8 |
203,6 |
|
Италия .... |
83,0 |
117,4 |
162,8 |
ТЭС составляют основу Э. почти во воех капиталистич. странах, кроме небольшого числа гос-в, обладающих значит, водными ресурсами (Австрия, Норвегия, Швеция, Канада). Крупнейшие ГЭС капиталистич. стран (1976) - Черчилл-Фоле (Канада) мощностью 5225 Мвт, Гренд-Кули (США) мощностью 3450 Мвт, Джон-Дей (США) мощностью 2700 Мвт, Асуанская (Египет) мощностью 2100 Мвт. Для покрытия пиковых нагрузок сооружаются ГАЭС, общая мощность к-рых в 1974 составила 34 Гвт. Крупнейшая ГАЭС мощностью 1820 Мвт находится в Ладингтоне, США. Быстрыми темпами развивается ядерная энергетика. В 1976 АЭС эксплуатировались и строились в 34 странах. Мощность крупнейшей АЭС - Браунс-Ферри, США,-3,29 Гвт. К сер. 70-х гг. созданы межгос. энергосистемы: Вост. штаты США и Канада - общая мощность 40 Гвт; Европ. союз по координации произ-ва и распределения энергии (Австрия, Бельгия, Италия, Люксембург, Нидерланды, Франция, ФРГ, Швейцария) - общая мощность 200 Гвт и Скандинавский комитет по энергоснабжению " Нордаль " (Дания, Исландия, Норвегия, Швеция и Финляндия) - общая мощность 50 Гвт. Находятся в эксплуатации линии электропередачи напряжением 735-765 кв переменного тока в США и Канаде и 800 кв постоянного тока в США. В европ. странах применяется напряжение от 110 до 380-400 кв. Сооружена кабельная линия напряжением 200 кв, соединяющая Великобританию с Францией через пролив Ла-Манш.
Нехватка собственных энергоресурсов заставляет промышленно развитые капиталистич. страны ввозить топливо из нефтедобывающих стран. Резкое повышение цен на нефть в 1973 обострило проблему Э. капиталистич. стран (см. Энергетический кризис).
Лит.: Ленин В. И., Об электрификации. [Сборник], сост. В. Стеклов, Л. Фотиева, 2 изд., М., 1964; Кржижановский Г. М., Соч., т. 1 - Электроэнергетика, М.- Л., 1933; Кржижановский Г. М., Стеклов В. Ю., Ленинский план электрификации в действии, М., 1956; Непорожний П. С., Электрификация и энергетическое строительство, М.- Л., 1961; ЖимеринД. Г., История электрификации СССР, М.- Л.. 1962; Флаксерман Ю. Н., Развитие теплоэнергетики СССР, М.- Л., 1966; Электроэнергетика мира в цифрах. (Экономико-статистический справочник), М., 1969; Электрификация СССР, под ред. П. С. Непорожнего, М., 1970; Стеклов В. Ю., Развитие электроэнергетического хозяйства СССР, 3 изд., М., 1970; Энергетика СССР в 1971-1975 гг., М., 1972; Развитие электроэнергетики союзных республик, под ред. А. С. Непорожнего, М., 1972; Энергетика СССР в 1976-1980 гг., М., 1977. В. Ю. Стеклов.
ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ, перевод железных дорог на электрич. тягу и создание новых электрифицированных ж. д. На электрифицированных ж. д. тяговые электродвигатели электровозов получают энергию от контактной сети, подключённой к тяговой подстанции; одновременно осуществляется электроснабжение р-нов, прилегающих к ж. д., пром. и с.-х. предприятий (в 1975, напр., нетранспортным потребителям передано 26 млрд. квт*ч при общем потреблении ж.-д. транспортом 48,9 млрд. квт*ч). Э. ж. д. повышает пропускную и провозную способности, надёжность работы, сокращает эксплуатац. расходы, позволяет сделать ж.-д. транспорт более комфортабельным. На электрифициров. ж. д. имеется возможность возврата части электрич. энергии в контактную сеть при движении поезда на спусках и при торможении (см. Рекуперативное торможение). Кроме того, для выработки электроэнергии на ТЭЦ обычно используют низкосортное топливо, к-рое нельзя применять в тепловозах. Электрич. тяга (практически) была впервые применена в 1895 на магистральном участке ж. д. Балтимор - Огайо в США. Во мн. странах Э. ж. д. уделяется большое внимание. Напр., в Швейцарии электрифицировано почти 100% ж. д. (ок. 3000 км), в Швеции - св. 60% (более 7500 км), в Италии - ок. 50% (более 8000 км).
Э. ж. д. России началась после Великой Октябрьской социалистич. революции как часть плана ГОЭЛРО. В 1926 сдан в эксплуатацию 1-й электрифицированный пригородный участок Баку-Сабунчи- Сураханы; в 1929 - участок Москва- Мытищи Северной ж. д.; в 1932 - участок Хашури-Зестафони Закавказской ж. д. Всего к 1941 на электрич. тягу переведено 1865 км ж. д. В 1946-55 осуществлён переход от электрификации отд. участков к электрификации целых ж.-д. направлений. В 1956 ЦК КПСС и Совет Мин. СССР приняли Генеральный план Э. ж. д., по к-рому главнейшие магистральные направления ж. д. подлежали переводу на электрич. тягу. В 1958-65 длина электрифициров. ж.-д. линий возросла с 9,5 до 24,9 тыс. км. На электрич. тягу были переведены крупнейшие ж.-д. направления: Москва- Иркутск (св. 5 тыс. км), Москва-Горький-Свердловск (ок. 2 тыс. км) и др., а также пригородные участки крупных городов и пром. центров.
В контактной сети электрифициров. ж. д. в СССР используется постояннный электрич. ток напряжением 3 кв или переменный однофазный ток пром. частоты напряжением 25 кв. При питании перем. током (хотя это и усложняет конструкцию электровоза) значительно упрощаются устройства энергоснабжения электрических железных дорог; повышенное напряжение в контактной сети позволяет увеличить расстояние между тяговыми подстанциями при тех же потерях до 50 км (20-25 км при постоянном токе); стоимость стр-ва контактной сети снижается в среднем на 7%, расход меди на её сооружение - в 2,5 раза. На электрич. тяге осуществляется более 50% всех грузовых перевозок, уд. вес пригородных пасс, перевозок электропоездами возрос до 77%. По протяжённости электрифициров. ж. д. и темпам электрификации СССР занимает 1-е место в мире. На начало 1978 электрифицировано 40,5 тыс. км ж. д., из них 25 тыс. км используют постоянный ток. См. также Железнодорожный транспорт, Транспортное строительство.
Лит.: Ленин В. И., Об электрификации, 2 изд., М., 1964; План электрификации РСФСР, 2 изд., М., 1955; Д м и т р иев В. А., Народнохозяйственная эффективность электрификации железных дорог и применения тепловозной тяги, М., 1976.
И. П. Исаев.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЁМКОСТЬ, характеристика проводника, количеств, мера его способности удерживать электрич. заряд. В электростатич. поле все точки проводника имеют один и тот же потенциал ф. Потенциал ф (отсчитываемый от нулевого уровня на бесконечности) пропорционален заряду q проводника (т. е. отношение q к ф не зависит от q). Это позволяет ввести понятие Э. ё. (С) уединённого проводника, к-рая равна отношению заряда проводника к потенциалу: С = <7/ф. Т. о., чем больше Э. ё., тем больший заряд может накопить проводник при данном ф. Э. ё. определяется геом. размерами проводника, его формой и электрич. свойствами окружающей среды (её диэлектрической проницаемостью) и не зависит от материала проводника. В частности, Э. ё. проводящего шара в вакууме в системе СГСЕ равна его радиусу. Наличие вблизи проводника др. тел изменяет его Э. ё., т. к. потенциал проводника зависит и от электрич. полей, создаваемых наведёнными в окружающих телах зарядами вследствие явления индукции электростатической.
В СГС системе единиц Э. ё. измеряется в сантиметрах, а в Международной системе единиц (СИ) - в фарадах: 1 ф = 9*1011 см.
Понятие Э. ё. относится не только к одному проводнику, но и к системе проводников, в частности к системе двух проводников, разделённых тонким слоем диэлектрика, - конденсатору электрическому. Э. ё. конденсатора (взаимная ёмкость его обкладок): С = q/(ф1 - ф2), где q - заряд одной из обкладок (заряд второй обкладки равен - q), a ф1 - ф2 - разность потенциалов между обкладками. Э. ё. конденсатора практически не зависит от наличия окружающих тел и может достигать очень большой величины при малых геом. размерах конденсаторов.
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 1; К а л а пиикое С. Г., Электричество, 3 изд., М., 1970 (Общий курс физики, т. 2), гл. 4.
Г. Я. Мякишев.
"ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ И ТЕПЛОВОЗНАЯ ТЯГА", ежемесячный производств.-технич. журнал, орган Мин-ва путей сообщения СССР. Осн. в 1956 в Москве. Рассчитан на машинистов локомотивов и их помощников, ремонтников, инж.-технич. работников ж.-д. транспорта и метрополитена. Освещает передовой опыт эксплуатации и ремонта локомотивов, электро- и дизельпоездов, тяговых подстанций и контактных сетей, вопросы внедрения новой техники, безопасности движения поездов. Тираж (1978) 133 тыс. экз.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИСКРА, то же, что искровой разряд.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА, источник света, в к-ром происходит преобразование электрич. энергии в световую. Наиболее распространёнными Э. л. являются лампы накаливания и газоразрядные лампы (см. Газоразрядные источники света).
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, служит для преобразования механич. энергии в электрическую и электрической в механическую, а также электрич. энергии в электрическую же, отличающуюся по напряжению, роду тока, частоте и др. параметрам. Действие Э. м. основано на использовании явления электромагнитной индукции и законов, определяющих взаимодействие электрич. токов и магнитных полей.
Для преобразования механич. энергии в электрическую служат генераторы электромашинные, электрич. энергии в механическую - двигатели электрические. Каждая из этих машин (в соответствии с Ленца правилом) энергетически обратима, т. е. может работать как в генераторном, так и в двигательном режиме; однако выпускаемые пром-стью Э. м. обычно предназначены для выполнения определённой работы (ем. также Переменного тока машина, Постоянного тока машина, Асинхронная электрическая машина, Синхронная машина, Коллекторная машина).
Преобразования рода тока, частоты, числа фаз, напряжения осуществляют электромашинными преобразователями (см. Преобразовательная техника), электромашинными усилителями, трансформаторами электрическими.
К Э. м. относят также машины спец. назначения, напр, магнето, сварочный генератор, тахогенератор, тяговый электродвигатель.
Лит.: Костенко М. П., Пиотровский Л. М., Электрические машины, 3 изд., ч. 2, Л., 1973; Вольдек А. И., Электрические машины, 2 изд., Л., 1974. М. Д. Находкин.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МОЩНОСТЬ, физ. величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрич. энергии.
В электрич. цепях постоянного тока Э. м. Р = U1, где U
- напряжение в в, 1 - ток в а. При переменном токе произведение
мгновенных значений напряжения и и тока i представляет собой мгновенную
мощность: р = и i, т. е. мощность в данный момент времени, к-рая
является перем. величиной. Среднее за период Т значение мгновенной Э. м.
наз. активной мощностью: Р =
В цепях однофазного синусоидального тока Р = UI coscp, где U и I -
действующие значения напряжения и тока, ф - угол сдвига фаз между ними. Активная
Э. м. характеризует скорость необратимого превращения электрич. энергии в др.
виды энергии (тепловую, световую и т. п.). Э. м., характеризующая скорость
передачи энергии от источника тока к приёмнику и обратно, наз. реактивной
мощностью: Q = U*I* *sin ф. Величина, равная произведению действующих
значений периодич. электрического тока в цепи, наз. полной мощностью и
связана с активной и реактивной Э. м. соотношением: S2 = - Р2+
О2.Для цепей несинусоидального тока Э. м. равна сумме
соответствующих ср. мощностей отд. гармоник:
Для трёхфазных цепей Э. м. определяется как сумма мощностей отд. фаз.
При симметричной нагрузке:
где Uл, Iл - линейные напряжение и ток; фф - угол
сдвига фаз между фазными напряжением и током.
П. В. Ермуратский.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА, мощность, фактически отдаваемая источником энергии её потребителю (приёмнику). При малых изменениях напряжения Э. н. характеризуется величиной тока. Э. н. наз. часто также сами приёмники энергии (двигатели, осветит, приборы и др.). В электрических цепях постоянного тока Э. н. бывает только активной, в цепях перем. тока - активной и реактивной. Активная Э. н. выражается энергией, расходуемой на механич. работу, тепло и т. п. (напр., в нагреват. и осветит, приборах). Реактивная Э. н. отражает обмен энергией между источником и приёмником (напр., между электрич. сетью и первичной обмоткой трансформатора, работающего вхолостую).
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, плавильная или нагревательная печь, в к-рой используется тепловой эффект электрических явлений. По способу преобразования электрич. энергии в тепловую различают след, типы Э. п.: дуговые печи, индукционные печи, электрические печи сопротивления, электроннолучевые печи; установки диэлектрического нагрева. По области применения различают Э. п. промышленные, лабораторные, коммунально-бытового назначения. Важные характеристики Э. п. - рабочая среда (воздух, агрессивная среда, инертная атмосфера и др.), род или частота тока, конструктивное исполнение. Э. п. выполняет технологич., теплотехнич. и электротехнич. функции. Поэтому существует понятие электропечной установки, в состав к-рой входят собственно Э. п., силовое электрооборудование (электропечной трансформатор, выпрямитель, генератор повышенной частоты, ламповый генератор и т. п.), вспомогат. электрооборудование (дроссель, балластное сопротивление, конденсатор, анодный выпрямитель и т. п.), коммутац. аппаратура (выключатель, разъединитель и т. п.), контрольно-измерит. приборы, пирометрич. аппаратура, система автоматич. регулирования. Все составляющие электропечной установки, кроме Э. п., сосредоточены на печной подстанции. Размеры установки характеризуются ёмкостью (массой материалов или изделий) или линейным размером рабочего пространства Э. п. и мощностью силового электрооборудования.
Лит.: Электротермическое оборудование. Справочник, М., 1967; Егоров А. В., Моржин А. Ф., Электрические печи, М., 1975; ФарнасовГ. А., Рабинович В. Л., Егоров А. В., Электрооборудование и элементы автоматизации электроплавильных установок. Справочник, М., 1976. А. В. Егоров, А. Ф. Моржин.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ, электрическая печь, в к-рой тепло выделяется в результате прохождения тока через проводники с активным сопротивлением. Э. п. с. широко применяются при термич. обработке, для нагрева перед обработкой давлением, для сушки и плавления материалов. Распространение Э. п. с. определяется их достоинствами: возможностью получения в печной камере любых темп-р до 3000 °С; возможностью весьма равномерного нагрева изделий путём соответствующего размещения нагревателей по стенкам печной камеры или применением принудит, циркуляции печной атмосферы; лёгкостью автоматич. управления мощностью, а следовательно, и температурным режимом печи; удобством механизации и автоматизации печей, что облегчает работу персонала и включение печей в автоматич. линии; хорошей герметизацией и проведением нагрева в вакууме, защитной (от окисления) газовой среде или спец. атмосфере для химико-термич. обработки (цементация, азотирование); компактностью и пр.
Большая часть Э. п. с. - косвенного действия; в них электрич. энергия превращается в тепловую при протекании тока через нагреват. элементы и передаётся нагреваемым изделиям излучением, конвекцией либо теплопроводностью. Печь состоит из рабочей камеры, образованной футеровкой из слоя огнеупорного кирпича, несущего на себе изделия и нагреватели и изолированного от металлич. кожуха теплоизоляционным слоем (рис. 1). Работающие в камере печи детали и механизмы, а также нагреват. элементы выполняются из жаропрочных и жароупорных сталей и др. жароупорных материалов. Для нагрева больших партий одинаковых деталей применяют печи непрерывного действия (методические), в к-рых изделия непрерывно перемещаются от одного торца к другому. Производительность таких печей больше, нагрев изделий более однороден, расход энергии меньше; как правило, они в высокой степени механизированы. В Э. п. с. с рабочими темп-рами до 700°С (как периодич. действия, так и в методических) широко используется принудит, циркуляция газов с помощью вентиляторов, встраиваемых в печь или вынесенных из печи вместе с нагревателями в электрокалориферы. Э. п. с. косвенного действия для расплавления легкоплавких металлов (свинец, баббит, алюминиевые и магниевые сплавы) конструируются либо в виде печей с металлич. тиглем и наружным обогревом, либо в виде отражат. печей с ванной и расположенными над ней в своде нагревателями. К лабораторным Э. п. с. относятся небольшие трубчатые, муфельные и камерные печи, а также термостаты и сушильные шкафы.
В печах прямого действия изделие (пруток, труба) непосредственно нагревается протекающим через него током (рис. 2), что позволяет сосредоточить в нём большую мощность и обеспечить очень быстрый нагрев (секунды, доли минуты).
Почти все промышленные и лабораторные печи снабжаются автоматич. регулированием температурного режима.
Лит.: С в е н ч а н с к и и А. Д., Электрические промышленные печи, 2 изд., ч. 1., М., 1975. А. Д. Свенчанский.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ (по
старой терминологии - диэлектрическая проницаемость вакуума), коэффициент
пропорциональности Zо в Кулона законе, определяющем силу
взаимодействия двух покоящихся точечных электоич. заоядов. В Международной
системе единиц (СИ)
ф/м = (8,85418782 + 0,00000007) ф/м. В СГС системе единиц (гауссовой)
ЕО принимают равной единице (безразмерной). В отличие от диэлектрической
проницаемости е (зависящей от типа вещества, темп-ры, давления и др.
параметров) 8о зависит только от выбора системы единиц.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ, напряжённость однородного электрич. поля, при к-рой наступает пробой диэлектриков. При определении Э. п. для исключения теплового пробоя измерения производятся, как правило, в импульсном режиме, но импульсы напряжения должны быть достаточно длительными, чтобы процессы, приводящие к Э. п., протекали без перенапряжений. Такими процессами являются ударная ионизация либо туннельное просачивание, либо то и другое.
При напряжениях выше Э. п. диэлектрик становится проводником (когда напряжённость электрич. поля Е достигает пробивной Епр, электропроводность скачкообразно возрастает). Переход в проводящее состояние часто приводит к разрушению материала из-за перегрева. Э. п. обладают все газы, в т. ч. пары металлов, твёрдые и жидкие диэлектрики. У слюды, кварца и др. хороших диэлектриков Э. п. достигает 106-107в/см; в тщательно очищенных и обезгаженных жидких диэлектриках Э. п. также достигает 106в/см; в газах Э. п. зависит от давления и др. условий и составляет для воздуха при нормальных условиях и толщине слоя порядка 1 см ок. 3-Ю4в/см; у полупроводников (Ge, Si) Э. п. порядка 105в/см, однако при очень низких темп-pax, когда пробой вызывается ударной ионизацией примесей, Э. п. в Ge порядка 5 в/см.
ЭЛЕКТРЙЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА, электроразведка, группа методов разведочной геофизики, осн. на изучении естественных или искусственно возбуждаемых электрич. и электромагнитных полей в земной коре. Физ. основа Э. р.- различие горных пород и руд по их удельному электрич. сопротивлению, диэлектрич. проницаемости, магнитной восприимчивости и др. свойствам.
Впервые Э. р. для поисков полезных ископаемых применили в кон. 19 в. К. Барус (США) и Е. И. Рагозин (Россия). В 1912 К. Шлюмберже (Франция) разработал и практически использовал методы, осн. на исследовании постоянных электрич. полей. В 1919-22 К. Лундберг и X. Зундберг (Швеция) положили начало методам Э. р., изучающим переменные электромагнитные поля. Первые электроразведочные работы в СССР выполнил в 1924 А. А. Петровский. При этом изучались естеств. электрич. поля, возникающие в результате электрохимич. процессов, происходящих на контакте руды с вмещающими породами.
По характеру исследуемых электромагнитных полей методы Э. р. делятся на неск. групп.
Методы кажущегося сопротивления. Осн. на изучении постоянных электрич. полей, создаваемых в земной коре двумя заземлёнными проводниками (заземлениями), подключёнными к полюсам источника постоянного тока. Электрич. поле исследуется при помощи измерит, цепи, состоящей из двух заземлений и прибора для измерения разности потенциалов между этими заземлениями. Результаты измерений выражаются в виде т. н. кажущегося сопротивления, изменение к-рого даёт представление о геол. строении исследуемой площади.
Методы электрохимической поляризации. Этими методами изучают электрич. поля, возникающие вокруг рудных залежей, минерализованных зон и др. геол. объектов вследствие их электрич. поляризации. Причиной поляризации могут быть естеств. электрохимич. процессы, в к-рых участвует рудное тело (окисление, восстановление и др.), либо электрохимич. процессы, искусственно вызванные пропускаемым током. По распределению потенциалов этого поля определяют наличие поляризующихся объектов и их положение. Осн. область применения - поиски рудных месторождений.
Методы магнитотеллурического поля. С помощью этих методов исследуется переменная составляющая естеств. электромагнитного поля Земли. Глуб. проникновения магнитотел-лурич. поля в землю благодаря скин-эффекту зависит от его частоты, поэтому поведение низких частот поля (сотые и тысячные доли гц) отражает строение земной коры на глубинах в неск. км, а более высоких частот (десятки и сотни гц) - на глубинах в неск. десятков м. Исследование зависимости измеренных электрич. и магнитных компонент поля от его частоты позволяет изучать геол. строение исследуемой территории.
Методы электромагнитного зондирования позволяют изучать геол. разрез в вертикальном направлении. Измерения проводятся в одной и той же точке профиля при изменении расстояния между электродами (дистанционное зондирование) или изменении частот электромагнитного поля (частотное зондирование). Электромагнитные зондирования применяются гл. обр. для изучения полого залегающих геол. структур (в т. ч. благоприятных для скопления нефти и газа). Индуктивные (или электромагнитные) методы. При работе этими методами поле возбуждается индуктивным способом (незаземлёнными контурами с переменным током). См. Электромагнитная разведка. Радиоволновые методы основаны на изучении поглощения радиоволн при их распространении в горных породах. Осн. радиоволновой метод - радиоволновое просвечивание, при к-ром в одной из скважин или горных выработок помещается радиопередатчик, а в соседних измеряется напряжённость электромагнитного поля. Хорошо проводящие рудные залежи, находящиеся в пространстве между скважинами или выработками, поглощают 6. ч. электромагнитного поля и создают в области измерений радиотень. По её положению и размерам устанавливают наличие рудных тел и их контуров. Изучение геол. строения приповерхностных частей геол. разреза (до глубин 20-30м) основано на использовании полей радиовещат. станций, распространяющихся вдоль поверхности земли и индуцирующих в проводящих объектах вторичные токи.
По характеру решаемых геол. задач выделяют рудную, структурную и инженерно-геол. Э. р. Специфич. область применения - археология, гляциология и др. Существуют наземные, воздушные, скважинно-рудничные и морские модификации Э. р.
Электроразведочная аппаратура состоит из источников тока, источников электромагнитного поля и измерит, устройств. Источники тока - батареи сухих элементов, генераторы и аккумуляторы; источники поля - заземлённые на концах линии или незаземлённые контуры, питаемые постоянным или переменным током. Измерит, устройства состоят из входного преобразователя (датчика поля), системы промежуточных преобразователей сигнала, преобразовывающей сигнал для его регистрации и фильтрующей помехи, и выходного устройства, обеспечивающего измерение сигнала. Электроразведочная аппаратура, предназнач. для изучения геол. разреза на глубине, не превышающей 1- 2 км, изготавливается в виде лёгких переносимых комплектов. Для изучения больших глубин применяются электроразведочные станции.
При первичной обработке результатов полевых наблюдений вычисляют кажущиеся сопротивления, потенциалы постоянных полей и др.; представляют их в виде графиков, карт, таблиц. В процессе дальнейшей геол. интерпретации проводится сравнение наблюдаемого поля с результатами теоретич. рассчитанных моделей геол. разреза, используются сведения об электромагнитных свойствах пород, результаты работ др. методами.
Применение Э. р. позволяет удешевить и ускорить геол. исследования за счёт сокращения объёма дорогостоящих горно-проходческих и буровых работ. Развитие Э. р. связано с разработкой новых методов, увеличением исследуемой глубины земной коры и повышением степени надёжности получаемых результатов.
Лит.; ЗаборовскийА. И., Электроразведка, М., 1963; Якубовский Ю. В., Электроразведка, М., 1973; Якубовский Ю. В., Л я х о в Л. Л., Электроразведка, 3 изд., М., 1974. Ю. В. Якубовский.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕПАРАЦИЯ, разделение сыпучих тонкозернистых или измельчённых полезных ископаемых и материалов (абразивы, пром. отходы и т. п.) в электрич. поле сепаратора. При Э. с. частицы в зависимости от электрич. свойств, химич. состава, размеров, плотности и т. п. получают различные электрич. заряды и рассортировываются в бункера.
Методы Э. с.: электростатические {использующие различия в электропроводности, электризации трением, диэлектрич. проницаемости, пироэлектрич. эффект), коронные, трибоадгезионные, флюидизационно-электростатич. и комбинированные (напр., коронно-электро-статич.). При разделении по электропроводности хорошо проводящие частицы, соприкасаясь с электродом, получают одноимённый заряд и отталкиваются от электрода, а остальные практически не заряжаются. Притрибоэлектростатич. методах частицы заряжаются при распылении, ударе и трении о поверхность аппарата; разнородные частицы заряжаются одинаково по величине, но различно по знаку. При пироэлектрич. сепарации нагретые смеси охлаждаются, соприкасаясь с холодным барабаном (электрод). Одни компоненты смеси поляризуются, а др. остаются незаряженными. Метод диэлектрич. сепарации минеральных смесей осн. на различии в траекториях частиц с различной диэлектрич. проницаемостью в неоднородном электрич. поле. При коронной сепарации коронный разряд создаётся в воздухе между электродом в виде острия и заземлённым электродом (барабаном). Проводящие частицы отдают свой заряд заземлённому электроду. Трибоадгезионная сепарация осн. на использовании явлений поляризации трением и адгезии (прилипания); исходные материалы разделяются на барабанных сепараторах в основном по размеру частиц и их химич. составу. При флюидизационно-электростатич. сепарации в псевдосжиженном (кипящем) слое частицы заряжаются во время трения друг о друга и о стенки аппарата и разделяются при прохождении через электростатические поля, образованные сетчатыми электродами.
В СССР и за рубежом (США, Канада, Швеция и др.) получили распространение электростатич., коронные и трибоадгезионные методы Э. с. На электростатич. сепараторах обогащаются материалы крупностью 1,2 (1,5)-0,05 мм, на коронных - до 8 мм (можно выделять фракции 50-0 мкм), на трибоадгезионных классифицируются в любом диапазоне материалы до 5 мм (можно выделять фракции 20-0 мкм), на флюидизацион-но-электростатических - в любом диапазоне порошки 100-0 мкм.
Извлечение полезного компонента ок. 92-98%, содержание его в концентрате 95-97%. Расход электроэнергии на процесс ок. 0,1 (квт*ч)/т.
Первые попытки использовать электрич. поле для Э. с. известны с кон. 19 в.; в 1901 изобретён электрич. сепаратор (США), в 1936 - коронный, в 1952 -
трибоадгезионный, в 1961 - диэлектрич. (непрерывнодействующий), в 1967 - флюидизационно-электростатич. (все в СССР). Серийно электросепараторы изготавливают в СССР с 1971.
Лит.: О л о ф и н с к и и Н. Ф., Н о в и к о в а В. А., Трибоадгезионная сепарация, М., 1974; Волкова 3. В., Жусь Г. В., Кузьмин Д. В., Диэлектрическая сепарация различных полнконцентратов и материалов, М., 1975; Олофинский Н. Ф., Электрические методы обогащения, 4 изд., М., 1977; Ревнивцев В. И., Олофинский Н. Ф., Состояние и перспективы развития электросепарации полезных ископаемых и материалов, М., 1977 (Всемирный электротехнический конгресс. Москва. 1977. Секция 4Б. Доклад 58). Н. Ф. Олофинский.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ, совокупность устройств, служащих для передачи и распределения электроэнергии от её источников к электроприёмникам. Э. с. общего назначения, по к-рым передаётся и распределяется ок. 98% всей вырабатываемой электроэнергии, объединяют электростанции и потребителей электроэнергии в электрические системы, а также системы между собой посредством воздушных и кабельных линий электропередачи (ЛЭП). Э. с. обеспечивают надёжное централизованное электроснабжение территориально рассредоточ. потребителей при требуемом качестве электроэнергии и высоких экономич. показателях. Существуют также Э. с., не связанные с линиями электропередачи,- автономные сети (самолётные, судовые, автомобильные и др.).
Э. с. можно классифицировать по ряду признаков. Так, по назначению различают: питающие и распределительные сети, служащие соответственно для передачи и распределения электрич. энергии от узловых подстанций до электроприёмников (городских, пром., с.-х. и др. потребителей). В зависимости от напряжения Э. с. делят на две группы: до 1 кв и выше 1 кв. Кроме того, различают Э. с. по роду тока - сети переменного н постоянного тока, по исполнению - воздушные и кабельные сети; по конфигурации - кольцевые и радиальные; по режиму норм, работы - разомкнутые и замкнутые и т. д. Кроме линий электропередачи, в состав Э. с. входят подстанции электрические для преобразования, распределения электроэнергии и управления режимом работы сети (повышения и понижения напряжения, преобразования трёхфазного переменного тока в постоянный и наоборот, изменения числа отходящих линий по сравнению с числом подходящих и т. д.). Понижение (или повышение) напряжения происходит обычно неск. ступенями. Каждой ступени напряжения соответствует своя сеть линий электропередачи и электрич. подстанций, через к-рые электрич. энергия поступает в сеть следующей ступени напряжения. Э. с. получаются как бы многоярусными, состоящими из ряда взаимосвязанных сетей различного напряжения.
Преимущественное распространение получили Э. с. перем. тока. В СССР приняты номинальные напряжения для таких Э. с.: 12, 24, 36, 48, 60, 127, 220, 380, 660 в; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кв. Э. с. напряжением до 220 в применяют для питания электроприёмников малой мощности (осветит, бытовые приборы, электрич. аппараты и др.). В условиях повышенной опасности, напр, для местного освещения рабочих мест на пром. предприятиях, используют напряжение не выше 36 в, а в шахтах - 12 в, Э. с. напряжением 380 в - 10 кв предназначаются для питания более мощных электроприёмников, гл. обр. крупных электродвигателей. Э. с. напряжением 6 кв и выше используют в основном для передачи и распределения электроэнергии с последующим понижением напряжения. Питающие сети и большая часть распределит, сетей выполняются возд. линиями электропередачи. Однако в плотно застроенной местности, в районах с тяжёлыми климатич. условиями (часты гололёд, ветры, грозы), с ценными с.-х. угодьями и т. п. получили распространение кабельные Э. с., к-рые выполняются гл. обр. подземными, а также подводными, в нек-рых случаях - надземными. Макс, напряжение питающих кабельных Э. с. переменного тока в СССР - 500 кв, пропускная способность 0,5 Гвт. Известны также кабельные Э. с. напряжением 750 кв (напр., во Франции). Распределит. Э. с. постоянного тока служат гл. обр. для электроснабжения городского и частично ж.-д. электротранспорта и нек-рых электрохимнч. предприятий. Питающие Э. с. постоянного тока применяют: для сверхдальней передачи потоков электроэнергии более 5 Гвт без промежуточных отборов на расстояния св. 1500 км (напр., линия Экпбастуз - Центр в СССР напряжением 750 кв, протяжённостью 2500 км, с передаваемой мощностью 6 Гвт); для связи электрич. систем переменного тока с разными частотами (принято в Японии, Канаде); для связи (при ограниченной пропускной способности) между крупными объединениями энергосистем (например, линия Волгоград - Донбасс напряжением + 400 кв, Тихоокеанская передача в США напряжением + 400 кв); для передачи электроэнергии по кабельным линиям через водные пространства (линия Швеция - о. Готланд напряжением 100 кв, линия Великобритания - Франция напряжением + 100 кв). Общая длина питающих линий постоянного тока во всём мире менее 1% длины питающих линий переменного тока.
Рост единичной мощности электростанций и размещение крупнейших электростанций в Азиат, части СССР вызывают необходимость интенсивного роста пропускной способности Э. с., увеличения расстояний передачи электроэнергии. Эти положения определяют осн. направления в развитии Э. с. Высшее номинальное напряжение возд. Э. с. переменного тока в СССР и США в 70-е гг. 20 в. достигло 750 кв (пропускная способность 2,5 Гвт на одну цепь). Ближайшая следующая ступень напряжения- 1150 кв (ок. 6 Гвт), а в перспективе - 1500 кв (до 15 Гвт). Сооружение возд. линий и открытых подстанций переменного тока ещё более высоких напряжений сдерживается главным образом резким возрастанием при этом габаритов опорных конструкций, огранич. возможностями возд. изоляции, экологич. факторами. Предполагаемое максимально возможное напряжение возд. Э. с. постоянного тока + 1100 кв при пропускной способности до 15 Гвт. Дальнейшее повышение пропускной способности Э. с. требует принципиально новых тех-нич. решений, напр. создания ЛЭП новых видов - с проводами, имеющими газовую изоляцию (элегаз, фреон) и прокладываемыми в герметизированных трубах диаметром до 3 м. Пропускная способность таких Э. с. переменного тока напряжением 500 кв к 1977 составила 6,5 Гвт. Принципиально возможно создание линий с газовой изоляцией напряжением до 3000 кв с пропускной способностью 180 Гвт.
Лит.: Электрические системы, т. 1 - 7, М., 1970 - 77; X о л м с к и и В. Г., Расчёт и оптимизация режимов электрических сетей, М., 1975; Тиходеев Н. Н., Передача электроэнергии сегодня и завтра, Л., 1975. Д. В. Холмский.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, см. Электростанция.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА, графич. изображение электрической цепи, в к-ром реальные элементы представлены в виде условных обозначений. Различают Э. с.: принципиальные, отражающие функциональные элементы электрич. цепи и связи между ними; монтажные (подключения и соединения), на к-рых указывается расположение элементов цепи и соединит, проводов; развёрнутые, в к-рых условные обозначения элементов располагают в соответствии с принципом действия устройства и удобством чтения схемы; расчётные, в к-рых все элементы или нек-рые из них представлены т. н. схемами замещения. В расчётных схемах источники эдс, источники тока, сопротивления, индуктивности, ёмкости и т. п. считаются элементами с сосредоточенными параметрами. Э. с. используют при изучении работы электрич. цепей, расчёте их режимов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ, совокупность источников, приёмников электрич. энергии и соединяющих их проводов. Кроме этих элементов, в Э. ц. могут входить выключатели, переключатели, предохранители и др. электрич. аппараты защиты и коммутации, а также измерит, и контрольные приборы. В Э. ц. осуществляются передача, распределение и преобразование электрической (электромагнитной) или др. видов энергии, связанные с наличием в цепи электрического тока, разности потенциалов, электродвижущей силы (эдс) и т. п. В источниках осуществляется преобразование к.-л. вида энергии в электрическую, приёмники преобразуют электрич. энергию в тепловую, механич. и др. Режим Э. ц. характеризуется значениями токов и напряжений на всех участках. Связь между токами, эдс и напряжениями в Э. ц. описывается законами Кирхгофа (см. Кирхгофа правила). Осн. элементы Э. ц.: резисторы, в к-рых электрич. энергия преобразуется в тепловую, индуктивности катушки, запасающие энергию в магнитных полях токов, проходящих в их обмотках, и конденсаторы электрические, накапливающие энергию в электрич. полях зарядов на обкладках.
Э. ц. наз. цепью с сосредоточенными параметрами, если каждый из её элементов может быть отнесён к одной точке цепи. Процессы в таких цепях описываются обыкновенными дифференциальными ур-ниями. Э. ц. наз. цепью с распределёнными параметрами, если необходимо учитывать геометрия, размеры её элементов. Такие цепи описываются дифференциальными ур-ниями в частных производных.
Э. ц. наз. линейной, если она состоит из элементов, у к-рых зависимость между током и напряжением, током и потокосцеплением, зарядом и напряжением линейная. В противном случае Э. ц. наз. нелинейной. Для линейных Э. ц. законы Кирхгофа записываются в виде системы линейных ур-ний, в результате решения к-рой определяется режим работы Э. ц. В линейных Э. ц. справедлив суперпозиции принцип. Расчёт нелинейных Э. ц. производится графич. или численными методами с использованием приближения и интерполирования функций.
Различают Э. ц. постоянного тока и Э. ц. переменного тока, среди последних наиболее распространены цепи гармонич. тока. В них эдс и токи представляют собой синусоидальные функции времени одной частоты. При расчёте режимов Э. ц. гармонич. тока пользуются символич. методом. Большое распространение получили трёхфазные цепи. Э. ц. можно представить в виде соединения двухполюсников (источники, приёмники электрич. энергии), четырёхполюсников (линии связи, усилители, трансформаторы и др.) или многополюсников (сумматоры ЭВМ, запоминающие устройства и др.). Понятие Э. ц. применяют в электротехнике, радиотехнике, автоматике, бионике и др.
Лит.: Основы теории цепей. 4 изд., М., 1975. П. В. Ермуратский.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ, измерения электрич. величин: электрич. напряжения, электрич. сопротивления, силы тока, частоты и фазы переменного тока, мощности тока, электрич. энергии, электрич. заряда, индуктивности, электрич. ёмкости и др. Э. и.- один из распространённых видов измерений. Благодаря созданию электротехнич. устройств, преобразующих различные неэлектрич. величины в электрические, методы и средства Э. и. используются при измерениях практически всех физ. величин. Область применения Э. и.: науч. исследования в физике, химии, биологии и др.; технологич. процессы в энергетике, металлургии, хим. промышленности и др.; транспорт; разведка и добыча полезных ископаемых; метеорологич. и океа-нологич. работы; мед. диагностика; изготовление и эксплуатация радио и телевизионных устройств, самолётов и космич. аппаратов.
Большое разнообразие электрич. величин, широкие диапазоны их значений, требования высокой точности измерений, разнообразие условий и областей применения Э. и. обусловили многообразие методов и средств Э. и. Измерение "активных" электрич. величин (силы тока, электрич. напряжения и др.), характеризующих энергетич. состояние объекта измерений, основывается на непосредств. воздействии этих величин на средство Э. и. и, как правило, сопровождается потреблением нен-рого кол-ва электрич. энергии от объекта измерений (см. Амперметр, Векторметр, Вольтметр, Лого-метр, Ваттметр, Счётчик электрический, Частотомер). Измерение "пассивных" электрич. величин (электрич. сопротивления, его комплексных составляющих, индуктивности, тангенса угла диэлектрических потерь и др.), характеризующих электрич. свойства объекта измерений, требует возбуждения объекта измерений посторонним источником электрич. энергии и измерения ответной реакции (см. Омметр, Мегомметр, Индуктивности измерители, Ёмкости измеритель, Добротности измеритель).
Методы и средства Э. и. в цепях постоянного и переменного тока существенно различаются. В цепях переменного тока они зависят от частоты и характера изменения величин, а также от того, какие характеристики переменных электрич. величин (мгновенные, действующие, максимальные, средние) измеряются. Для Э. и. в цепях постоянного тока наиболее широко применяют измерит. магнитоэлектрические приборы и цифровые измерительные устройства. Для Э. и. в цепях переменного тока - электромагнитные приборы, электродинамические приборы, индукционные приборы, электростатические приборы, выпрямительные электроизмерительные приборы, осциллографы, цифровые измерит, приборы. Нек-рые из перечисленных приборов применяют для Э. и. как в цепях переменного, так и постоянного тока (см. Электроизмерительный комбинированный прибор).
Значения измеряемых электрич. величин заключаются примерно в пределах: силы тока - от 10 -16 до 105а, напряжения - от 10-9 до 107 в, сопротивления - от 10~8 до 1016 ом, мощности - от 10-16вт до дес. Гвт, частоты переменного тока - от 10-3 до 1012 гц. Диапазоны измеряемых значений электрич. величин имеют непрерывную тенденцию к расширению. Измерения на высоких и сверхвысоких частотах, измерение малых токов и больших сопротивлений, высоких напряжений и характеристик электрич. величин в мощных энергетич. установках выделились в разделы, развивающие специфич. методы и средства Э. и. (см. Радиоизмерения, Диэлектрические измерения, Высоких напряжений техника, Импульсная техника, Импульсная техника высоких напряжений). Расширение диапазонов измерений электрич. величин связано с развитием техники электрич. измерит, преобразователей, в частности с развитием техники усиления и ослабления электрич. токов и напряжений (см. Электрических сигналов усилитель, Делитель напряжения, Шунт, Измерительный трансформатор). К специфич. проблемам Э. и. сверхмалых и сверхбольших значений электрич. величин относятся борьба с искажениями, сопровождающими процессы усиления и ослабления электрич. сигналов, и разработка методов выделения полезного сигнала на фоне помех.
Пределы допускаемых погрешностей Э. и. колеблются приблизительно от единиц до 10-4 %. Для сравнительно грубых измерений пользуются измерительными приборами прямого действия. Для более точных измерений используются методы, реализуемые с помощью мостовых и компенсационных электрич. цепей (см. Компенсационный метод измерении, Потенциометр, Мост измерительный).
Применение методов Э. и. для измерения неэлектрич. величин основывается либо на известной связи между неэлектрич. и электрич. величинами, либо на применении измерительных преобразователей {датчиков). Для обеспечения совместной работы датчиков с вторичными измерит. приборами, передачи электрич. выходных сигналов датчиков на расстояние, повышения помехоустойчивости передаваемых сигналов применяют разнообразные электрич. промежуточные измерит, преобразователи, выполняющие одновременно, как правило, функции усиления (реже, ослабления) электрич. сигналов, а также нелинейные преобразования с целью компенсации нелинейности датчиков. На вход промежуточных измерит, преобразователей могут быть поданы любые электрич. сигналы (величины), в качестве же выходных сигналов наиболее часто используют электрич. унифицированные сигналы постоянного, синусоидального или импульсного тока (напряжения). Для выходных сигналов переменного тока используется амплитудная, частотная или фазовая модуляция. Всё более широкое распространение в качестве промежуточных измерит, преобразователей получают цифровые преобразователи.
Комплексная автоматизация науч. экспериментов и технологич. процессов привела к созданию комплексных средств Э. и.- измерит, установок, измерительно-информационных систем, а также к развитию техники телеметрии, радиотелемеханики.
Совр. развитие Э. и. характеризуется использованием новых физ. эффектов (напр., Джозефсона эффекта, Холла эффекта) для создания более чувствительных и высокоточных средств Э. и., внедрением в технику Э. и. достижений электроники, микроминиатюризацией средств Э. и., сопряжением их с вычислит, техникой, автоматизацией процессов Э. и., а также унификацией метроло-гич. и др. требований к ним. В СССР разработана агрегатированная система средств электроизмерит. техники - АСЭТ. С 1 июля 1978 введён в действие ГОСТ 22261-76 "Средства измерений электрических величин. Общие технические условия", регламентирующий единые технические, в частности метрологические, требования к средствам Э. и. (см. Измерительная техника).
Лит.: Электрические измерения. Средства и методы измерений. (Общий курс), под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972; Основы электроизмерительной техники, под ред. М. И. Левина, М., 1972; И л ю к о в и ч А. М., Техника электрометрии, М., 1976; Шваб А., Измерения на высоком напряжении, пер. с нем., М., 1973; Электрические измерительные преобразователи, под ред. Р. Р. Харченко, М.- Л., 1967; Цапенко М. П., Измерительные информационные системы, М., 1974. В. П. Кузнецов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ, электромагнитные колебания в системе проводников в случае, когда можно не учитывать электромагнитные поля в окружающем пространстве, а рассматривать только движения электрич. зарядов в проводниках. Обычно это возможно в г. н. квазистационарных системах с размерами, малыми по сравнению с длиной электромагнитной волны.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ, парные образования у ряда рыб, способные генерировать электрич. разряды; служат для защиты, нападения, внутривидовой сигнализации и ориентации в пространстве. Э. о. развились в процессе эволюции независимо у неск. неродств. групп пресноводных и мор. рыб. Были широко представлены у ископаемых рыб и бесчелюстных; известны у более 300 совр. видов. Расположение, форма и строение Э. о. у различных видов разнообразны. Они могут находиться симметрично по бокам тела в виде почкоподобных образований (электрич. скаты и электрич, угри) или подкожного тонкого слоя (электрич. сом), нитевидных цилиндрич. образований (мормириды и гимнотиды), в подглазничном пространстве (амер. звездочёт), могут составлять, напр., до '/6 (электрич. скаты) и '/4 (электрич. угри и сом) массы рыбы. Каждый Э. о. состоит из многочисл. собранных в столбики электрич.пластинок (ЭП) - видоизменённых (уплощенных) мышечных, нервных или железистых клеток, мембраны к-рых являются электрич. генераторами. Кол-во ЭП и столбиков в Э. о. разных видов рыб различно: у электрич. ската ок. 600 расположенных в виде пчелиных сотов столбиков по 400 ЭП в каждом, у электрич. угря - 70 горизонтально размещённых столбиков по 6000 ЭП в каждом, у электрич. сома ЭП (ок. 2 млн.) распределены беспорядочно. ЭП в каждом столбике соединены последовательно, а электрич. столбики - параллельно. Э. о. интернируются ветвями блуждающего, лицевого и языкоглоточного нервов, подходящими к электроотрицат. сгороне ЭП. Разность потенциалов, развиваемая на концах Э. о., может достигать 1200 в (электрич. угорь), а мощность разряда в импульсе от 1 до 6 квт (Torpedo occidentalis). Разряды излучаются сериями залпов, форма, продолжительность и последовательность к-рых зависят от степени возбуждения и вида рыбы. Частота следования импульсов связана с их назначением (напр., электрич. скат излучает 10-12 "оборонных" и от 14 до 562 "охотничьих" импульсов в сек в зависимости от размера жертвы). Величина напряжения в разряде колеблется от 20 (электрич. скаты) до 600 в (электрич. угри), сила тока - от 0,1 (электрич. сом) до 50 а (электрич. скаты). Рыбы, обладающие Э. о., переносят без вреда напряжения, к-рые убивают рыб, не имеющих Э. о. (электрич. угорь- до 220 в). Электрич. разряды крупных рыб опасны для человека.
Лит.: П р о с с е р Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967; Протасов В. Р., Биоэлектрические поля в жизни рыб, М., 1972; Лаздин А. В., Протасов В. Р., Электричество в жизни рыб, М., Г977.
В. Р. Протасов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, совокупность объединённых для параллельной работы электростанций, линий электропередачи, преобразовательных подстанций и потребителей электроэнергии. Э. с. имеет общий резерв и централизованное оперативно-диспетчерское управление для координации работы станций, подстанций и сетей. Часто Э. с. отождествляют с электроэнергетическими системами (ЭЭС), охватывающими теплоэлектроцентрали и тепловые сети. Электроэнергетическая система наряду с централизованным электроснабжением осуществляет централизованное теплоснабжение городов и пром. центров. В научно-техническом плане переход к более широкому понятию - "ЭЭС" означает рассмотрение не только электрич. части системы и происходящих в ней электрич. и электро-механич. процессов, но и учёт связанных с ними механич. и тепломеханич. процессов, протекающих в турбинах, котлах, трубопроводах.
ЭЭС различают по установленной мощности, наличию связей с др. системами, структуре, генерирующим мощностям, терр. охвату, плотности нагрузки, конфигурации. По установленной мощности системы разделяются (в первом приближении) на 3 группы: системы мощностью св. 5 Гвт, от 1 до 5 Гвт, до 1 Гвт (к последней группе относятся также автономные системы электроснабжения, в т. ч. системы подвижных объектов - кораблей, самолётов и др.). Структура ЭЭС и установленная мощность зависят от типа и мощности входящих в систему электростанций (тепловых, гидроэлектрических, атомных и др.). Конфигурация ЭЭС и её коммутация могут быть различными (под конфигурацией системы понимается взаимное расположение входящих в ЭЭС электростанций, осн. электрических сетей или, в случае объединённой системы, отд. подсистем; под коммутацией ЭЭС понимаются связи между электростанциями и центрами потребления электроэнергии). Отд. ЭЭС соединены между собой (в электрич. части) магистральными связями, служащими для однонаправленной передачи мощности из одной системы в другую, и межсистемными связями, предназнач. для взаимного обмена мощностью.
Работа Э. с. (или ЭЭС) характеризуется режимом - совокупностью процессов, определяющих в любой момент времени значения мощностей, напряжений, токов, частоты и др. величин, меняющихся в процессе работы системы. Различают установившийся и переходный режимы работы ЭЭС. При установившемся режиме ЭЭС мощность, напряжения, токи и т. д. практически неизменны; при переходном режиме они меняются либо в результате управления, т. н. целенаправл. воздействия персонала или ав-томатич. устройств,- нормальные переходные процессы, либо под действием появившихся случайных возмущений, нарушающих режим системы,- аварийные переходные процессы. Соответственно различают нормальный режим, т. е. работу ЭЭС в заданных условиях, при нормальных показателях электроэнергии качества, и аварийный режим, т. е. работу ЭЭС при возникновении в ней аварий, или при показателях качества электроэнергии, отличных от нормальных. Послеаварийный режим определяется как состояние системы после устранения аварийных условий.
Качество работы Э. с. в первую очередь зависит от надёжности электроснабжения и показателей качества электроэнергии. Надёжность ЭЭС в целом определяется гл. обр. устойчивостью Э. с. и их способностью противостоять развитию аварий, т. е. живучестью системы. Надёжная работа ЭЭС при авариях в значит, мере обеспечивается противоаварий-ной автоматикой, содержащей автоматическое регулирование возбуждения, релейную защиту, а также профилактич. защиту, сообщающую о состоянии элементов системы и возникающей опасности их отказа. Противоаварий-ная автоматика содержит автоматич. разгрузку по частоте (АРЧ), а в ряде случаев и по напряжению (отключение части потребителей при опасном изменении этих параметров режима), автоматическое включение резерва (АРВ), автоматическое повторное включение (АПВ) элементов системы, автоматич. ликвидацию асинхронного хода у части системы, а также ряд др. мероприятий.
Осн. задача ЭЭС - обеспечить централизованное энергоснабжение при едином оперативно-диспетчерском регулировании процессов произ-ва, передачи и распределения электроэнергии. В СССР управление работой ЭЭС возложено на диспетчерские службы районных энергоуправлений, подчинённых объединённым диспетчерским управлениям (ОДУ) ЭЭС. Оперативно-диспетчерское управление работой объединённых ЭЭС (ОЭЭС) осуществляется Центральным диспетчерским управлением Единой энергетической системы СССР (см. Энергосистемы диспетчерское управление).
Достижение оптимального уровня электрификации страны при наиболее экономичном и бесперебойном электроснабжении требует решения мн. науч. задач, в т. ч. по оптимизации развития и оперативному управлению работой ЭЭС. При решении этих задач широко используют системный подход, системный анализ и средства кибернетики,
Создание ЭЭС обеспечивает экономически целесообразное увеличение мощности электрич. станций и энергоагрегатов; повышает надёжность энергоснабжения за счёт более гибкого маневрирования резервами Э. с.; снижает общий (совмещённый) максимум нагрузки вследствие несовпадения суточных пиков нагрузки по отд. районам, что приводит к снижению потребной мощности в объединённой энергосистеме; позволяет устанавливать наиболее выгодные режимы работы для различных типов электростанций и агрегатов; способствует сокращению перевозок топлива и широкому использованию гидроэнергетич. ресурсов, часто удалённых от осн. потребителей электроэнергии на значит, расстояния.
Создание связей между Э. с. усиленно ведётся также в странах Зап. Европы и в США. Однако образование Единой Э. с. в нац. масштабе не увязывается с капиталистич. способом производства. Электроснабжение, осуществляемое отд. Э. с., связанными только взаимной продажей электроэнергии, часто не обеспечивает требуемого качества электроэнергии, что находит отражение в несоответствии развитой техники технико-экономич. и социальным условиям. Для преодоления этого несоответствия в США, напр., пошли по пути создания т. н. пулов и сверхпулов - объединений частных компаний, задача к-рых заключается в совместной разработке и эксплуатации Э. с.
В СССР развитие Э. с. неразрывно связано с концентрацией произ-ва электроэнергии и централизацией её распределения. К 1970 было практически завершено создание Единой электроэнергетич. системы Европ. части СССР (ЕЭЭС). В её состав вошли 61 районная ЭЭС и 7 ОЭЭС. Созданы ОЭЭС Сибири и Средней Азии. Большое развитие получила международная ЭЭС "Ммр", объединяющая ЭЭС стран - членов СЭВ (см. Энергетические объединения международные).
Лит.: Электрические системы, т. 1 - 7, М., 1970-77; Веников В. А., Мелентьев Л. А., Задачи оптимального оперативного управления в электроэнергетических системах, "Вести. АН СССР", 1975,
№ 7; Чернухин А. А.,Флаксерман Ю. Н., Экономика энергетики СССР, 2 изд., М., 1975; Ви ленский М. А., Экономические проблемы электрификации СССР, М., 1975; М е л е н т ь е в Л. А., Оптимизация развития и управления больших систем энергетики, М., 1976. В. А. Веников.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СКАТЫ (Тоrрediniformes), отряд рыб, наз. иногда отрядом гнюсообразных. Тело уплощенное, почти круглое, толстое и мясистое. Дл. до 1,8 м, весят до 90 кг. Имеют электрические органы, расположенные по бокам туловища. Обитают в тропич. и субтропич. морях, в основном на мелководье, нек-рые виды - на глуб. до 1000 м. Питаются преим. донными беспозвоночными. В отряде 3 сем.: Э. с., или гнюсы (Torpedinidae), Narkidae и Temeridae. Особенно широко распространено сем. Torpedinidae, включающее 7 родов с 30 видами. Наиболее богат видами род Torpedo, из к-рого более др. известен обыкновенный Э. с. (Т. marmorata), знакомый ещё древним обитателям Средиземноморья: они использовали его для лечения подагры. У Н. Зеландии обитает слепой Э. с. (Typhlonarke aysoni). Промысловое значение Э. с. невелико.
Лит.: Жизнь животных, т. 4, ч. 1, М., 1971. В. М. Макушок.
"ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ", ежемесячный производственно-технич. журнал Мин-ва энергетики и электрификации СССР и Центр, правления научно-технич. об-ва энергетики и электротехнич. пром-сти. Издаётся в Москве с 1930. Освещает вопросы проектирования и эксплуатации электростанций, электросетей и энергосистем, опыт работы передовых производств. коллективов Минэнерго СССР. Тираж (1978) 10 тыс. экз.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТОКИ в атмосфере, направленные движения заряженных частиц. В тропосфере и стратосфере Э. т. сводятся к токам конвекции iк, создаваемым переносом объёмных электрич. зарядов потоками воздуха или силой тяжести, токам проводимости iп, вызванным электрич. полем атмосферы, и токам турбулентной диффузии iт, возникающим за счёт градиента плотности объёмных зарядов и турбулентного перемешивания в атмосфере. В ионосфере Э. т. создаются также вторжением солнечных корпускул и движением ионосферной плазмы в магнитном поле. Токи конвекции определяют разделение зарядов; их плотность jк, равная произведению плотности объёмных зарядов на скорость перемещения последних, может существенно меняться во времени и отличаться в разных районах, испытывая периодич. суточные и сезонные вариации. В зонах хорошей погоды у земной поверхности вертикальная составляющая jк ~ 10-12 а*м-2, а горизонтальная jK может доходить до 10-9 - 10-8 а*м-2, внутри грозовых облаков вертикальная составляющая jк = 10-6а*м-2. Точки in и iт ограничивают процесс разделения зарядов, вызванный токами конвекции. Плотность тока проводимости jnравна произведению напряжённости поля Е на электропроводность атмосферы Л. В зонах хорошей погоды in = (1-3)*10-12а*м-2(см. также Атмосферное электричество). Плотность тока jт, может составлять заметную долю jп. В стационарных условиях вплоть до значит, высот можно принять, что Э. т. в атмосфере по вертикали постоянен, т. е. jK + ja + j'T = const.
Временные вариации суммарного для всей Земли Э. т. в основном повторяют вариации jK. Заметные токи возникают в атмосфере при коронировании заострённых предметов в сильном электрич. поле атмосферы, вызывая свечение,- т. н. Эльма огни. Значит, токи, доходящие до сотен тысяч ампер, возникают при разрядах молний.
Лит.: Чалмерс Дж. А., Атмосферное электричество, пер. с англ., Л., 1974; И м я н и т о в И. М., Ч у барина Е. В., Ш в а р ц Я. М., Электричество облаков, Л., 1971. И. М. Имянитов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЧАСЫ, см. Часы.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АППАРАТ, электротехнич. устройство, предназнач. для изменения, регулирования, измерения и контроля электрич. и неэлектрич. параметров различных устройств, машин, механизмов и т. п., а также для их защиты от перегрузок при недопустимых или аварийных режимах работы. Э. а. используются в системах защиты электрич. сетей, в пускорегулирующчх устройствах, применяемых в различных производств, процессах (особенно быстро протекающих), трансп. средствах, в системах автоматики и телемеханики, связи и др. Требования, предъявляемые к Э. а., определяются областью их применения, назначением, режимами работы и многими др. факторами.
По выполняемым функциям Э. а. можно разделить на коммутационные, пускорегулирующие, регулирующие, ограничивающие, измерительные, контрольные. Однако чёткой границы между этими группами нет. Э. а. можно классифицировать также по принципу действия, в зависимости от того, какое физ. явление использовано в основе их устройства (напр., электромагнитные, тепловые, индукционные Э. а.). Иногда действие одного Э. а. основывается на неск. физ. явлениях. Различают автоматич. и неавтоматич. Э. а. В пределах одной группы Э. а. разделяют: по классу точности, напряжению (высокое и низкое), роду тока (постоянный или переменный), способу защиты от окружающей среды (открытые, защищённые, герметизированные и др.), конструктивному исполнению и ряду др. признаков.
Коммутационные Э. а. предназначены для переключений электрич. цепей (их коммутации) при норм, режимах работы, когда действие Э. а. связано с изменением режимов работы цепи, включением и снятием напряжения, или для отключения цепи в аварийном режиме. В этот класс входят сравнительно простые неавтоматич. аппараты (напр., кнопки управления, рубильники, разъединители) и более сложные автоматич. устройства (напр., высоковольтные выключатели). Частота операций, производимых Э. а. этого класса, сравнительно небольшая - от 1 операции в год до неск. десятков операций в 1 сут.
Пускорегулирующие Э. а. .служат либо для пуска, регулирования частоты вращения и остановки электрич. машин, либо для включения и отключения потребителей электроэнергии, а также регулирования процесса потребления энергии. К этому классу Э. а. относятся контакторы, контроллеры, магнитные пускатели, реостаты, дроссели электрические и др. Нек-рые из этих Э. а. по непосредственно выполняемым функциям могут быть отнесены к коммутационным (напр., магнитные пускатели, контроллеры), но отличаются от них относительно большей частотой выполняемых операций - до неск. сотен или тыс. операций в 1 ч (см. Пускорегулирующая электроаппаратура ).
Регулирующие Э. а. используются в электрич. цепях для регулирования по заданному закону или поддержания на заданном уровне значений определённых параметров (напр., регуляторы, поддерживающие неизменным ток или напряжение,- стабилизаторы электрические).
Ограничивающие Э. а. служат для защиты электрич. цепей в аварийных режимах работы и от токов перегрузки или для ограничения действующего значения токов короткого замыкания. К этому классу Э. а. относятся реакторы электрические, плавкие предохранители, разрядники.
Измерительные Э. а. предназначены для измерения больших токов и напряжений с использованием стандартных измерительных приборов. К таким Э. а. относятся, напр., трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Применение измерительных Э. а. позволяет обеспечить надёжное гальванич. разделение вторичных цепей (измерения и защиты) и первичных высоковольтных цепей.
Контрольные Э. а. применяют для измерения и контроля заданных электрич. параметров и для воздействия на цепь управления. Информация об изменении параметров поступает обычно на контрольные Э. а. от измерит, трансформаторов или преобразователей.
Лит.: Ч у н и х и н А. А., Электрические аппараты, 2 изд., М., 1975; Т а е в И. С., Электрические аппараты автоматики и управления, М., 1975; Р о и з е н С. С., С т е ф а н о в и ч Т. X., Магнитные усилители в электроприводе и автоматике, М., 1970.
А. А/. Бронштейн.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВАЛ, многодвигательный электропривод, обеспечивающий согласованное вращение двух или более механизмов, не связанных между собой механически. Наиболее распространён Э. в., в к-ром два исполнит, двигателя Д1 и Д2 (рис.) соединены с рабочими машинами валами 1 и 2 и с асинхронными электродвигателями A1 и А2. Статорные обмотки электродвигателей подключены к сети трёхфазного тока, а роторные соединены между собой через контактные кольца. Такое включение электродвигателей Д1, Д2, A1 и А2при несинхронном вращении валов / и 2 обеспечивает действие синхронизирующего момента, выравнивающего их частоту вращения; при этом достигается как бы эластичная связь между рабочими машинами.
Большое практич. значение имеют Э. в, с асинхронными микродвигателями, применяемыми в системах синхронной связи между элементами устройств автоматики.
Лит.: Сергеев П. С., Электрические машины, М.- Л., 1962. М. Д. Находкин.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, устройство для преобразования к.-л. вида энергии (механич., химич., тепловой, световой) в электрическую. Понятие "Э. г." является собирательным и не имеет чётких терминологич. границ. Часто Э. г. наз. генератор электромашинный, хотя в широком смысле понятие Э. г. распространяют на гальванические элементы, электрохимические генераторы, магнитогидродинамические генераторы, термоэмиссионные генераторы, фотоэлектрические генераторы, солнечные батареи и др.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, см. Двигатель электрический.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД, источник электромагнитного поля, связанный с материальным носителем; внутр. характеристика элементарной частицы, определяющая её электромагнитные взаимодействия. Э. з.- одно из осн. понятий учения об электричестве. Вся совокупность электрич. явлений есть проявление существования, движения и взаимодействия Э. з.
Различают 2 вида Э. з., условно наз. положительным и отрицательным; при этом одноимённо заряженные тела (частицы) отталкиваются, а разноимённо заряженные притягиваются (впервые установлено Ш. Ф. Дюфе в 1733-34). Заряд наэлектризованной стеклянной палочки назвали положительным, а смоляной (в частности, янтарной) - отрицательным. В соответствии с этим условием Э. з. электрона (электрон по-греч.- янтарь) отрицателен. Э. з. дискретен: существует минимальный, элементарный электрический заряд, к-рому кратны все Э. з. тел. Полный Э. з. замкнутой физ. системы, равный алгебраич. сумме зарядов слагающих систему элементарных частиц (для обычных макроскопич. тел - протонов и электронов), строго сохраняется во всех взаимодействиях и превращениях частиц системы (см. Заряда сохранения закон). Сила взаимодействия между покоящимися заряженными телами (частицами) подчиняется Кулона закону. Связь Э. з. с электромагнитным полем определяется Максвелла уравнениями.
В Международной системе единиц Э. з. измеряется в кулонах.
Л. II. Пономарёв.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОБЪЁМНЫЙ ЗАРЯД в атмосфере, мера электрич. заряженности атмосферы; численно равен разности между числом положит, и отрицат. зарядов всех частиц в нек-ром объёме. Величина Э. о. з. характеризуется его плотностью - величиной избыточного заряда единицы объёма. Возникает Э. о. з. в результате разделения разноимённо заряженных частиц в пространстве (напр., в туманах, облаках и осадках), при отрыве частиц от земли (напр., при пыльных бурях) или от воды (при сильном волнении водной поверхности), при метелях, при вулканич. извержениях, вблизи высоковольтных линий, при работе автомоб. и авиац. двигателей и т. д.
Величина Э. о. з. колеблется во времени в зависимости от состояния погоды.
В условиях хорошей погоды у земной поверхности плотность Э. о. з. " = +(1-5)*10-12 к*м-3, а в грозовых облаках она может доходить до + 3*10-8к*м-ъ. В областях хорошей погоды плотность Э. о. з. у земли меняется как в течение суток, так и года, а с высотой уменьшается по экспоненциальному закону, составляя на высоте > 10 км меньше 0,01 своего значения у земной поверхности. Под влиянием электрич. поля Земли непосредственно у её поверхности накапливается Э. о. з. до 5*10-10к*м-3. В целом атмосфера имеет полсжиг. объёмный заряд ок. 3*105к.
Лит.: Тверской П. Н., Атмосферное электричество, Л., 1949; ЧалмерсДж. А., Атмосферное электричество, пер. с англ., Л., 1974; И м я н и т о в И. М., Ч у б а р и-н а Е. В., Ш в а р ц Я. М., Электричество облаков, Л., 1971. И. М. Имянитов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД, см. Электропривод.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОВОД, см.Провода электрические.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЯД В ГАЗАХ, прохождение электрич. тока через газовую среду под действием электрич. поля, сопровождающееся изменением состояния газа. Многообразие условий, определяющих исходное состояние газа (состав, давление и т. д.), внеш. воздействий на газ, форм, материала и расположения электродов, геометрии возникающего в газе электрич. поля и т. п. приводит к тому, что существует множество видов Э. р. в г., причём его законы сложнее, чем законы прохождения электрич. тока в металлах и электролитах. Э. р. в г. подчиняются Ома закону лишь при очень малой приложенной извне разности потенциалов, поэтому их электрич. свойства описывают с помощью вольтамперной характеристики (рис. 1 и 3).
Газы становятся электропроводными при их ионизации. Если Э. р. в г. происходит только при вызывающем и поддерживающем ионизацию внеш. воздействии (при действии т. н. внеш. ионизаторов), его наз. несамостоятельным газовым разрядом. Э. р. в г., продолжающийся и после прекращения действия внеш. ионизатора, наз. самостоятельным.
Когда ионизация газа происходит при непрерывном действии внеш. ионизатора и малом значении разности потенциалов между анодом и катодом в газе, начинается "тихий разряд". При повышении разности потенциалов (напряжения) сила тока тихого разряда сперва увеличивается пропорционально напряжению (участок кривой О А на рис. 1), затем рост тока с ростом напряжения замедляется (участок кривой АВ), и когда все заряж. частицы, возникшие под действием ионизатора в единицу времени, уходят за то же время на катод и на анод, усиления тока с ростом напряжения не происходит (участок ВС). При дальнейшем росте напряжения ток снова возрастает и тихий разряд переходит в несамостоят. лавинный разряд (участок СЕ на рис. 1). В этом случае сила тока определяется как интенсивностью воздействия ионизатора, так и газовым усилением, к-рое зависит от давления газа и напряжённости электрического поля в пространстве, занимаемом разрядом.
Тихий разряд наблюдается при давлении газа порядка атмосферного. Внеш. ионизаторами могут быть: естеств. радиоактивное излучение, космические лучи, потоки фотонов (сильное световое облучение), пучки быстрых электронов и т. д. Ионизаторы двух последних типов используются (преим. в импульсном режиме) в газовых лазерах.
Переход несамостоят. Э. р. в г. в самостоятельный характеризуется резким усилением электрич. тока (точка Е на кривой рис. 1) и наз. электрическим пробоем газа. Соответствующее напряжение Uз наз. напряжением зажигания (см. Зажигания потенциал). В случае однородного поля оно зависит от сорта газа и от произведения давления газа р на расстояние между электродами d (см. рис. 2 и ст. Пашена закон). Разряд после лавинного пробоя принимает форму тлеющего разряда, если давление газа низ-
ко (неск. мм рт. ст.). При более высоком давлении (напр., при атмосферном) лавинное усиление Э. р. в г. приводит к возникновению электрич. пространственного заряда, что меняет характер процесса пробоя. Образуется один или неск. узких проводящих (заполненных плазмой) каналов, исходящих от одного из электродов. Такие каналы наз. стримерами. Время образования стримеров очень мало (ок. 10-7 сек).
После короткого переходного процесса самостоят, газовый разряд становится стационарным. Обычно такой разряд осуществляют в закрытом изолирующем сосуде (стеклянном или керамическом). Ток в газе течёт между двумя электродами: отрицательным катодом и положительным анодом.
Одним из осн. типов газового разряда, формирующимся, как правило, при низком давлении и малом токе (участок в на рис. 3), является тлеющий разряд. Главные четыре области разрядного пространства, характерные для тлеющего разряда, это: 1 - катодное тёмное пространство; 2 - тлеющее свечение; 3 - фарадеево тёмное пространство; 4 - положительный столб. Области /-3 находятся вблизи катода и образуют катодную часть разряда, в к-рой происходит резкое падение потенциала (катодное падение), связанное с большой концентрацией положит, ионов на границе областей /-2. В области 2 электроны, ускоренные в области /, производят интенсивную ударную ионизацию. Тлеющее свечение обусловлено рекомбинацией ионов и электронов в нейтральные атомы или молекулы. Для положит, столба разряда вследствие постоянной и большой концентрации электронов характерны незначит. падение потенциала в нём, свечение, вызываемое возвращением возбуждённых молекул (атомов) газа в основное состояние (состояние с наинизшей возможной энергией), и большая электропроводность.
Стационарность в положит, столбе объясняется взаимной компенсацией процессов образования и потерь заряженных частиц. Образование таких частиц происходит при ионизации атомов и молекул в результате столкновений с ними электронов. К потерям заряженных частиц приводит амбиполярная диффузия к стенке сосуда, ограничивающего разрядный объём, и следующая за этим рекомбинация. Диффузионные потоки, направленные не к стенке, а вдоль разрядного тока, часто ведут к образованию в положит, столбе своеобразных "слоев" (обычно движущихся).
При увеличении разрядного тока обычный тлеющий разряд становится аномальным (рис. 3) и начинается стягивание (контракция) положит, столба. Столб отрывается от стенок сосуда, в нём начинает происходить дополнит, процесс потери заряженных частиц (рекомбинация в объёме). Предпосылкой этого является высокая плотность заряженных частиц. При дальнейшем повышении разрядного тока газ нагревается настолько, что становится возможной его термическая ионизация. Столкновения между атомами или молекулами в этом случае столь сильны, что происходит отщепление электронов. Такой разряд наз. дуговым разрядом. С возрастанием тока электропроводность столба повышается, вольтамперная характеристика дугового разряда приобретает падающий характер (рис. 3). Следует отметить, что хотя он может "гореть" в широком диапазоне давлений газа и иных условий, в большинстве случаев дуговой разряд наблюдается при давлении порядка атмосферного. Во всех случаях особую важность представляет участок перехода между столбом разряда и электродами, причём ситуация у катода сложнее, чем у анода. При тлеющем разряде непрерывная связь между катодом и положит, столбом обеспечивается за счёт сильного катодного падения. В самостоят, дуговом разряде в результате сильного локального нагрева катода появляются т. н. катодные пятна. В них обычно происходит термоэлектронная эмиссия или более сложная эмиссия электронов из облака испаряющегося материала катода. Процесс эмиссии из катода дугового разряда в наст, время (1978) ещё не до конца понят и интенсивно исследуется.
Все рассмотренные выше Э. р. в г. происходят под действием постоянного электрич. напряжения. Однако газовые разряды могут протекать и под действием переменного электрич. напряжения. Такие разряды имеют стационарный характер, если частота переменного напряжения достаточно высока (или, наоборот, настолько низка, что полупериод переменного напряжения во много раз больше времени установления разряда, так что каждый электрод просто попеременно служит катодом и анодом). Типичным примером может служить высокочастотный (ВЧ) Э. р. в г. ВЧ-разряд может "гореть" даже при отсутствии электродов (безэлектродный разряд). Переменное электрическое поле создаёт в определённом объёме плазму и сообщает электронам энергию, достаточную для того, чтобы производимая ими ионизация восполняла потери заряж. частиц вследствие диффузии и рекомбинации. Внеш. вид и характеристики ВЧ-разрядов зависят от рода газа, его давления, частоты переменного поля и подводимой мощности. Элементарные процессы на поверхности твёрдого тела (металла или изолятора разрядной камеры) играют определённую роль только в процессе "поджига" разряда. Стационарный ВЧ-разряд подобен положит, столбу тлеющего разряда. Кроме стационарных разрядов, осн. характеристики к-рых не зависят от времени, существуют нестационарные (импульсные) Э. р. в г. Они возникают по б. ч. в сильно неоднородных или переменных во времени полях, напр, у заострённых и искривлённых поверхностей проводников и электродов. Величина напряжённости поля и степень его неоднородности вблизи таких тел столь велики, что происходит ударная ионизация электронами молекул газа. Два важных типа нестационарного разряда - коронный разряд и искровой разряд.
При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, потому что сильная неоднородность электрич. поля, обусловливающая её, существует только в непо-средств. близости от проводов и остриёв. Коронный разряд представляет собой многократно повторяющийся процесс под-жига, к-рый распространяется на ограниченное расстояние от проводника - до области, где напряжённость поля уже недостаточна для поддержания разряда. Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою. Этот Э. р. в г. имеет вид прерывистых ярких зигзагообразных разветвляющихся, заполненных ионизованным газом (плазмой), нитей-каналов, к-рые пронизывают промежуток между электродами и исчезают, сменяясь новыми. Искровой разряд сопровождается выделением большого количества тепла и ярким свечением. Он проходит следующие стадии: резкое умножение числа электронов в сильно неоднородном поле близ проводника (электрода) в результате последоват. актов ионизации, начинаемых немногими, случайно возникшими свободными электронами; образование электронных лавин; переход лавин в стримеры под действием пространственного заряда, когда плотность заряженных частиц в головной части каждой лавины превысит нек-рую критическую. Совместное действие пространств, заряда, ионизующих электронов и фотонов в "головке" стримера приводит к увеличению скорости развития разряда. Примером естеств. искрового разряда является молния, длина к-рой может достигать неск. км, а макс, сила тока - неск. сотен тысяч ампер.
К наст, времени (1970-е гг.) все виды Э. р. в г. исследуются и применяются во мн. областях науки и техники. Тлеющий, дуговой и импульсные разряды используются при возбуждении газовых лазеров. Плазматроны, в к-рых осн. рабочим процессом служит дуговой или ВЧ-разряд, являются важными устройствами, в ряде областей техники, в частностипри получении особо чистых полупроводников и металлов. Мощные, плазматроны используются в качестве реакторов в плазмохимии. На применении искрового разряда основаны прецизионные методы электроискровой обработки. При фокусировке лазерного светового излучения происходит пробой воздуха в фокусе и возникает безэлектродный разряд (подобный ВЧ-разряду в искре), наз. лазерной искрой. Мощные, сильноточные разряды в водороде служили первыми шагами на пути к управляемому термоядерному синтезу.
В системе естеств. наук изучение Э. р. в г. занимает место в физике плазмы. При Э. р. в г. образуется низкотемпературная плазма, для к-рой характерна малая степень ионизации. В отличие от высокотемпературной (полностью ионизованной) плазмы, в низкотемпературной плазме атомы или молекулы нейтрального газа играют важную роль. Электроны, ионы и нейтральные частицы "мягко" взаимодействуют. Вследствие этого может возникнуть термодинамически неравновесная ситуация, при к-рой электроны, ионы и нейтральный газ имеют разные темп-ры. Эта ситуация ещё более усложняется, если в балансе энергии Э. р. в г. нельзя пренебречь световым излучением (напр., в сильноточных дуговых разрядах). В таких случаях низкотемпературную плазму необходимо описывать с помощью кинетич. теории плазмы.
Лит.: Э н г е л ь А., Ш т е н б е к М., Физика и техника электрического разряда в газах, пер. с нем., т. 1 - 2, М.- Л., 1935 - 1936; Грановский В. Л., Электрический ток в газе. Установившийся ток, М., 1971; К а п ц о в Н. А., Электроника, 2 изд., М., 1956; Мик Д ж. М., Крэгс Д ж., Электрический пробой в газах, пер. с англ., М., 1960; Браун С., Элементарные процессы в плазме газового разряда, [пер. с англ.], М., 1961; Физика и техника низкотемпературной плазмы, под ред. С. В. Дресвина, М., 1972; Р а и з е р Ю. П., Лазерная искра и распространение разрядов, М., 1974. М. Штеенбек, Л. Ротхардт (ГДР).
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ЭРД), ракетный двигатель (РД), в к-ром в качестве источника энергии для создания тяги используется электрич. энергия бортовой энергоустановки космич. летательного аппарата (обычно солнечные или аккумуляторные батареи). Достоинство ЭРД - в их высоком удельном импульсе (удельной тяге) благодаря большой скорости истечения рабочего тела (РТ), достигающей 10- 100 км/сек. По удельному импульсу ЭРД многократно превосходят химические ракетные двигатели, у к-рых скорость истечения РТ не превышает 4,5 км/сек. По принципу действия ЭРД подразделяются на электротермич., элек-тростатич. (ионные, коллоидные) и электромагнитные (плазменные).
В электротермич. РД электрич. энергия используется для нагрева РТ с целью обращения его в газ с темп-рой 1000- 5000 К; газ, истекая из реактивного сопла (аналогичного соплу хим. РД), создаёт тягу. В качестве РТ используются вещества с малой мол. массой (напр., водород, аммиак, гидразин), нагреваемые при помощи поверхностных нагревателей (рис. 1), дугового разряда (рис. 2) или (в экспериментальных ЭРД) высокочастотного электромагнитного поля. Удельный импульс электротермич. РД составляет 1,5-10 (кн-сек)/кг, плотность тяги (отношение тяги к поперечному сечению реактивной струи) 0,3-3 Мн/м2, время работы от неск. ч до неск. сотен ч.
В электростатич. (ионном) РД вначале производится ионизация РТ, после чего ионы и электроны раздельно ускоряются в электростатич. поле (при помощи системы электродов), а затем вновь перемешиваются для нейтрализации объёмного заряда и, истекая, создают тягу (рис. 3). Различают электростатич. РД с поверхностной ионизацией и объёмной ионизацией (электронным ударом); в качестве РТ в первых используется легко ионизируемый цезий, во вторых - любые вещества с большой атомной массой (напр., висмут). Вместо ионов в электростатич. РД могут ускоряться заряженные (напр., за счёт контактной разности потенциалов при отрыве капли от поверхности электрода) микроскопич. капли. Такие ЭРД наз. коллоидными. Значение ускоряющего потенциала составляет для них ок. 10-20 кв (для ионных РД - 2-7 кв) при плотности тока в неск. ма/см2. Удельный импульс электростатич. РД 15-100 (кн-сек)1кг, плотность тяги 30-50 н/м2, время работы - 1 год и более.
В электромагнитном РД рабочим телом является плазма любого вещества, ускоряемая за счёт силы Ампера в скрещённых электрич. и магнитном полях. Различают ЭРД с внеш. и собств. магнитным полем. К первым относятся классич. Е-Н ускорители плазмы и т. н. холловские ЭРД с замкнутым дрейфом электронов; во-вторых, магнитное поле создаётся током, протекающим в ускоряемой плазме; они подразделяются на импульсные и квазистационарные ЭРД. Рабочий цикл импульсного ЭРД соответствует периоду электрич. пробоя РТ (обычно фторопласта), при к-ром создаётся плазма; нач. потенциал пробоя - неск. кв, удельный импульс 40-100 (кн-сек)/кг, плотность тяги 10-9-10-8 н/м3, число циклов ЭРД достигает 1 млн. В квазистационарном ЭРД с целью создания сильного магнитного поля через РТ пропускается ток силой в десятки ка и напряжением в десятки в. Удельный импульс составляет 30-50 (кн-сек)/кг, плотность тяги неск. кн/м2, время работы - десятки ч. О типах плазменных ЭРД и методах создания плазмы в них см. в ст. Плазменные ускорители.
Ограниченное применение ЭРД связано с необходимостью большого расхода электроэнергии (10-100 квт на 1 и тяги). Из-за наличия бортовой энергоустановки (и др. вспомогат. систем), а также из-за малой плотности тяги аппарат с ЭРД имеет малое ускорение. Поэтому ЭРД могут быть использованы только в космич. легат. аппаратах (КЛА), совершающих полёт либо в условиях слабых гравитац. полей, либо на околопланетных орбитах. Они применяются для ориентации, коррекции орбит КЛА и др. операций, не требующих больших затрат энергии. Электростатич., плазменные холловские и др. ЭРД рассматриваются как перспективные в качестве основных двигателей КЛА. Из-за малой отбрасываемой массы РТ время непрерывной работы таких ЭРД будет измеряться месяцами и годами; их использование вместо существующих хим. РД позволит увеличить массу полезного груза КЛА.
Идея использования электрич. энергии для получения тяги выдвигалась ещё К. Э. Циолковским и др. пионерами космонавтики. В 1916-17 Р. Годдард (США) подтвердил опытами реальность этой идеи. В 1929-33 В. П. Глушко (СССР) создал экспериментальный ЭРД. В 1964 в СССР на КЛА типа "Зонд" испытаны плазменные импульсные РД, в 1966-71 на КЛА "Янтарь"-ионные РД, в 1972 на КЛА "Метеор" - плазменные квазистационарные РД. Различные типы ЭРД испытаны начиная с 1964 в США: в баллистическом, а затем в космич. полёте (на аппаратах АТС, СЕРТ-2 и др.). Работы в этой области ведутся также в Великобритании, Франции, ФРГ, Японии.
Лит.: Корлисс У. Р., Ракетные двигатели для космических полетов, пер. с англ., М., 1962; ШтулингерЭ., Ионные двигатели для'космических полетов, пер. с англ., М., 1966; Г и л ь з и н К. А., Электрические межпланетные корабли, 2 изд., М., 1970; Гуров А. Ф., С ев рук Д. Д., С у р н о в Д. Н., Конструкция и расчет на прочность космических электроракетных двигателей, М., 1970; Фаворский О. Н., Ф и ш г о и т В. В., Я н т о в с к и и Е. И., Основы теории космических электрореактивных двигательных установок, М., 1970; Гришин С. Д., Л е с к о в Л. В., К о з л о в Н. П.. Электрические ракетные двигатели, М., 1975. Ю. М. Трушин.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОМ (Malapteru-rus electricus), рыба подотряда сомовидных. Дл. тела 20-65 см, иногда до 1 м. Спинного плавника нет, есть жировой; брюшные плавники на середине тела, грудные не имеют колючек. 3 пары усиков. Глаза маленькие, светятся в темноте. Жаберная щель очень узкая, нёбные зубы отсутствуют. Есть электрические органы. Э. с. малоподвижен, всеяден. Условия размножения плохо изучены. Обитает в Ниле и нек-рых др. реках тропич. Африки. Разводится в аквариумах. Мясо Э. с. употребляют в пищу.
Лит.: Жизнь животных, т. 4, ч. 1, М., 1971.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СТУЛ, специально оборудованное кресло для приведения в исполнение приговора о смертной казни путём использования электрич. тока высокого напряжения. Применяется в 24 штатах США, а также на Филиппинах. В США казнь на Э. с. введена в 1889 как якобы "наиболее человечный и лёгкий способ казни". Впервые применена 6 авг. "1890 в Обернской тюрьме штата Нью-Йорк. Утверждения о безболезненности и мгновенности наступления смерти, а тем самым и "гуманности" этого вида казни не соответствуют действительности.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопич. тел. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц; если ток создаётся отрицательно заряженными частицами (напр., электронами), то направление тока считают противоположным направлению движения частиц.
Различают Э. т. проводимости, связанный с движением заряженных частиц относительно той или иной среды (т. е. внутри макроскопич. тел), и конвекционный ток - движение макроскопич. заряженных тел как целого (напр., заряженных капель дождя).
О наличии Э. т. в проводниках можно судить по тем действиям, к-рые он производит: нагреванию проводников, изменению их хим. состава, созданию магнитного поля. Магнитное действие тока проявляется у всех без исключения проводников; в сверхпроводниках не происходит выделения теплоты, а хим. действие тока наблюдается преимущественно в электролитах. Магнитное поле порождается не только током проводимости или конвекционным током, но и переменным электрическим полем в диэлектриках и вакууме. Величину, пропорциональную скорости изменения электрического поля, во времени, Дж. К.
Максвелл назвал током смещения. Ток смещения входит в Максвелла уравнения на равных правах с током, обусловленным движением зарядов. Поэтому полный Э. т., равный сумме тока проводимости и тока смещения, может быть определён как величина, от к-рой зависит интенсивность магнитного поля. Количественно Э. т. характеризуется скалярной величиной - силой тока I и векторной величиной - плотностью электрического тока j. При равномерном распределении плотности тока по сечению проводника сила тока 1 - jS = q0nvS, где qo - заряд частицы, п - концентрация частиц (число частиц в единице объёма), v - ср. скорость направленного движения частиц, S - площадь поперечного сечения проводника.
Для возникновения и существования Э. т. необходимо наличие свободных заряженных частиц (т. е. положительно или отрицательно заряженных частиц, не связанных в единую электрически нейтральную систему) и силы, создающей и поддерживающей их упорядоченное движение. Обычно силой, вызывающей такое движение, является сила со стороны электрич. поля внутри проводника, к-рое определяется электрическим напряжением на концах проводника. Если напряжение не меняется во времени, то в проводнике устанавливается постоянный ток, если меняется,- переменный ток.
Важнейшей характеристикой проводника является зависимость силы тока от напряжения - вольтамперная характеристика. Она имеет простейший вид для металлич. проводников и электролитов: сила тока прямо пропорциональна напряжению (Ома закон).
В зависимости от способности веществ проводить Э. т. они делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники, В проводниках имеется очень много свободных заряженных частиц, а в диэлектриках - очень мало. Поэтому сила тока в диэлектриках крайне мала даже при больших напряжениях, и они служат хорошими изоляторами. Промежуточную группу составляют полупроводники.
В металлах свободными заряженными частицами - носителями тока являются электроны проводимости, концентрация к-рых практически не зависит от темп-ры и составляет 1022-1023см-3. Их совокупность можно рассматривать как "электронный газ". Электронный газ в металлах находится в состоянии вырождения (см. Вырожденный газ), т. е. в нём отчётливо проявляются квантовые свойства. Квантовая теория металлов (см. Твёрдое тело) объясняет зависимость электрич. сопротивления металлов от темп-ры (линейное увеличение с ростом темп-ры) и прямую пропорциональность между силой тока и напряжением (см. Металлы).
В электролитах Э. т. обусловлен направленным движением положит, и отрицат. ионов. Ионы образуются в электролитах в результате электролитической диссоциации. С ростом темп-ры число молекул растворённого вещества, распадающихся на ионы, увеличивается и сопротивление электролитов падает. При прохождении тока через электролит ионы подходят к электродам и нейтрализуются. Масса выделившегося на электродах вещества определяется законами электролиза Фарадея.
Газы из нейтральных молекул являются диэлектриками. Э. т. проводят лишь ионизованные газы - плазма. Носителями тока в плазме служат положит, и отрицат. ионы (как в электролитах) и свободные электроны (как в металлах). Ионы и свободные электроны образуются в газе в результате сильного нагревания или внеш. воздействий {ультрафиолетового излучения, рентгеновских лучей, при соударениях быстрых электронов с нейтральными атомами или молекулами и т. д.; см. Ионизация).
Э. т. в электровакуумных приборах (электронных лампах, электроннолучевых трубках и т. д.) создаётся потоками электронов, испускаемых нагретым электродом - катодом (см. Термоэлектронная эмиссия). Электроны ускоряются электрич. полем и достигают другого электрода - анода.
В полупроводниках носителями тока являются электроны и дырки.
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 3, 6; К а-л а ш н и к о в С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики), гл. 6, 14-16, 18. Г. Я. Мякишев.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УГОРЬ (Electrophorus electricus), рыба сем. Electrophoridae отряда карпообразных. Обитает в пресных водах Центр, и Юж. Америки.
Тело голое, дл. до 3 м. Весит до 40 кг. Вдоль боков расположены электрические органы. Спинных и брюшных плавников нет. Анальное отверстие на горле; анальный плавник служит органом движения. Питается Э. у. мелкой рыбой. Размножение не изучено. Мясо Э. у. употребляют в пищу.
Лит.: Жизнь животных, т. 4, ч. 1, М., 1971.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР, электрич. устройство, в к-ром из спектра поданных на его вход электрич. колебаний выделяются (пропускаются на выход) составляющие, расположенные в заданной области частот, и не пропускаются все остальные составляющие. Э. ф. используются в системах многоканальной связи, радиоустройствах, устройствах автоматики, телемеханики, радиоизмерит. техники и т. д.- везде, где передаются электрич. сигналы при наличии др. (мешающих) сигналов и шумов, отличающихся от первых по частотному составу; они применяются также в выпрямителях тока для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Область частот, в к-рой лежат составляющие, пропускаемые (задерживаемые) Э. ф., наз. полосой пропускания (полосой задерживани я). Фильтрующие свойства Э. ф. количественно определяются относит, величиной вносимого им затухания в составляющие спектра электрич. колебаний: чем больше различие затуханий в полосе задерживания и полосе пропускания, тем сильнее выражены его фильтрующие свойства. По виду кривой зависимости затухания от частоты (по взаимному расположению полос пропускания и задерживания) различают Э. ф.: нижних частот (ФНЧ), пропускающие колебания с частотами не выше нек-рой граничной fB и задерживающие колебания с частотами выше fB; верхних частот (ФВЧ), в к-рых, наоборот, пропускаются колебания с частотами выше нек-рой fH и подавляются колебания ниже этой границы; полосно-пропускающие (ППФ), или полосовые, выделяющие колебания только в конечном интервале частот от fB до fu; полосно-задерживающие (ПЗФ), иначе режекторные фильтры, обратные ППФ по своим частотным характеристикам.
Конструкция Э. ф., технология их изготовления, а также принцип действия определяются прежде всего рабочим диапазоном частот и требуемым видом частотной характеристики. В диапазоне от единиц кгц до десятков Мгц (в отд. случаях - до единиц Ггц) получили распространение LC-фильтры (рис. 1, а, в, г), содержащие дискретные элементы - катушки индуктивности и электрич. конденсаторы; в диапазоне от долей гц до сотен кгц наиболее часто используют пассивные или активные КС-фильтры (рис. 1, б), выполненные на основе резисторов и конденсаторов (активный, кроме того, содержит усилитель электрических колебаний). Действие LC- и КС-фильтров основано на использовании зависимости сопротивления реактивного (ёмкостного и индуктивного) от частоты переменного тока. Для фильтрации сигналов, частота к-рых составляет доли гц, служат электротепловые фильтры (ЭТФ), конструктивно представляющие собой стержень с источником тепла и термоэлектрич. преобразователем; введение в ЭТФ усилителей с обратной связью позволяет реализовать электротепловые ФВЧ и ППФ. Известны также электромеханич. фильтры, выполненные на основе дисковых, цилиндрич., пластинчатых, гантельных и камертонных резонаторов. В таких Э. ф. используется явление механич. резонанса; применяются в диапазоне от неск. кгц до 1 Мгц. Высокими фильтрующими свойствами обладают пьезоэлектрич. ППФ и ПЗФ, материалом для изготовления к-рых служит пьезокварц или пьезоэлектрическая керамика (см. также Пьезоэлектричество). Таковы, напр., пьезокварцевые фильтры на дискретных элементах - кварцевых резонаторах в сочетании с катушками индуктивности и конденсаторами ; монолитные многорезонаторные пьезокварцевые фильтры. Связь между резонаторами в последних осуществляется посредством акустич. волн - объёмных (для фильтров, применяемых в диапазоне частот от неск. Мгц до десятков Мгц) либо поверхностных (в диапазоне от неск. Мгц до 1-2 Ггц). Особую группу Э. ф. составляют цифровые фильтры (рис. 2), часто выполняемые на интегральных схемах. В сверхвысоких частот технике Э. ф. реализуют на основе отрезков линий передачи (коаксиальных кабелей, полосковых линий, металлич. радиоволноводов и др.), являющихся по существу распределёнными колебательными системами. В диапазоне 100 Мгц - 10 Ггц применяют гребенчатые, шпилечные, встречно-стержневые, ступенчатые и др. Э. ф. из полосковых резонаторов (рис. 3). В диапазоне от неск. Ггц до неск. десятков Ггц распространены волноводные Э. ф., представляющие собой волноводную секцию с повышенной критич. частотой (вол-новодный ФВЧ), либо секцию, содержащую резонансные диафрагмы или объёмные резонаторы (волноводный ППФ). Лит.: Белецкий А. Ф., Теоретические основы электропроводной связи, ч. 3, М., 1959; его же, Основы теории линейных электрических цепей, М., 1967; Знаменский А. Е., Теплюк И. Н., Активные RC-фильтры, М., 1970; Алексеев Л. В., Знаменский А. Е., Л о т к о в а Е. Д., Электрические фильтры метрового и дециметрового диапазонов, М., 1976.
А. Е. Знаменский.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР, электрофильтр (в газоочистке), аппарат для удаления из пром. газов взвеш. жидких или твёрдых частиц путём ионизации этих частиц при прохождении газа через область коронного разряда и последующего осаждения на электродах. Э. ф. в большинстве случаев состоит из двух частей: собственно Э. ф.- осадительной камеры с коронирующими и осадительными электродами - и источника напряжения. В Э. ф. зоны ионизации и осаждения могут быть совмещены или отделены одна от другой. Работают Э. ф. только на постоянном электрич. токе высокого напряжения (40-70 кв); коронирующие электроды всегда подключены к отрицат. полюсу источника тока. По состоянию газовой среды Э. ф. делятся на мокрые (газы насыщены влагой до точки росы) и сухие. По способу удаления частиц Э. ф. подразделяются на периодич. и непрерывные. Работают Э. ф. как при атм. давлении, так и при давлении выше и ниже атмосферного; темп-pa газов может достигать 500 0С и более; степень очистки газов - до 99,9%. Э. ф. широко применяются для тонкой очистки дымовых газов тепловых электростанций, в чёрной и цветной металлургии и т. д.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ УСИЛИТЕЛЬ, устройство, предназначенное для повышения мощности электрич. сигналов. Поскольку усиливаемые электрич. сигналы представляют собой изменения (колебания) напряжения или тока во времени, то Э. с. у. по существу является усилителем электрических колебаний. Э. с. у. подразделяются на усилители низкой или высокой частоты, видеоусилители, постоянного тока усилители и т. д. К Э. с. у. относятся также измерительные усилители (ИУ), к-рые входят в состав различной измерит, аппаратуры - электронных вольтметров, осциллографов, потенциометров, приборов, выполненных на основе мостов измерительных, и др. ИУ позволяют повысить чувствительность и точность при измерениях электрич. и неэлектрич. величин. Осн. требование, предъявляемое к ИУ,- постоянство коэфф. усиления, достигаемое посредством глубокой отрицат. обратной связи. Кроме того, в ряде приборов (напр., вольтметрах, осциллографах) ИУ должен обеспечивать их нормальную работу в широком диапазоне частот, иногда от 0 до неск. Ггц.
Лит. см. при ст. Усилитель электрических колебаний. Г. В. Войшвилло.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ВЗРЫВАНИЕ, осуществляется посредством электродетонаторов, включённых в электровзрывную сеть. Предложено в России П. Л. Шиллингом (1812) для взрывания пороховых зарядов при помощи разработанных им угольных запалов, к-рые в 1839 были заменены электровоспламенителями с металлич. мостиком накаливания. В 1840 для Э. в. были созданы гальванич. батареи, в 1843 - первая взрывная машинка (магнитоэлектрическая).
При Э. в. электродетонаторы соединяются между собой и с источником тока посредством проводов. В зависимости от условий взрывных работ применяют схемы последовательного, параллельного или смешанного соединения.
Э. в. широко применяется в горном деле, стр-ве и военно-инж. работах. Совр. средства и приборы для Э. в. обеспечивают безопасность Э. в. в условиях блуждающих токов, статич. электричества, вблизи электролиний высокого напряжения, радиопередатчиков и радаров. Конденсаторные взрывные машинки позволяют инициировать электровзрывные сети с числом электродетонаторов до 1500.
Лит.: Лурье А. И., Электрическое взрывание зарядов, 2 изд., М., 1963.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (U) между двумя точками электрич. цепи или электрич. поля, равно работе электрич. поля по перемещению единичного положит, заряда из одной точки в другую. В потенциальном электрич. поле эта работа не зависит от пути, по к-рому перемещается заряд; в этом случае Э. н. между двумя точками совпадает с разностью потенциалов между ними.
Если поле непотенциально, то напряжение зависит от того пути, по к-рому перемещается заряд между точками. Непотенциальные силы, наз. сторонними, действуют внутри любого источника постоянного тока (генератора, аккумулятора, гальванич. элемента и др.). Под напряжением на зажимах источника тока всегда понимают работу электрич. поля по перемещению единичного положит, заряда вдоль пути, лежащего вне источника; в этом случае Э. н. равно разности потенциалов на зажимах источника и определяется Ома законом: U = IR-E, где / - сила тока, R - внутр. сопротивление источника, а E - его электродвижущая сила (эдс). При разомкнутой цепи (/ = 0) напряжение по модулю равно эдс источника. Поэтому эдс источника часто определяют как Э. н. на его зажимах при разомкнутой цепи.
В случае переменного тока Э. н. обычно характеризуется действующим (эффективным) значением, к-рое представляет собой среднеквадратичное за период значение напряжения. Напряжение на зажимах источника переменного тока или катушки индуктивности измеряется работой электрич. поля по перемещению единичного положит, заряда вдоль пути, лежащего вне источника или катушки. Вихревое (непотенциальное) электрич. поле на этом пути практически отсутствует, и напряжение равно разности потенциалов. Э. н. обычно измеряют вольтметром. Единица Э. н. в Между-нар. системе единиц - вольт.
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 3 и 6; Калашников С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики), гл. 3, 7, 21. Г. Я. Мякишев.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ, вид отопления, при к-ром обогрев помещений и поддержание в них заданной темп-ры обеспечиваются электрич. отопит, приборами, преобразующими электрич. энергию в тепловую. Наиболее распространены отопит, приборы, нагреват. элементом к-рых служит проводник с большим электрич. сопротивлением: открытый, непосредственно соприкасающийся с нагреваемым воздухом (напр., в электрокаминах и рефлекторах), или закрытый, помещённый внутри электронагревателя обычно трубчатого типа и передающий тепло на поверхность отопит, прибора (радиатора) через циркулирующий в нём теплоноситель (напр., жидкое масло). Приборы с закрытым нагреват. элементом исключают возможность ожогов и пригорания пыли.
В совр. стр-ве находят применение отопит, приборы, в к-рых электрич. ток нагревает теплоаккумулирующий материал; последний, в свою очередь, отдаёт тепло отапливаемому помещению. Такие приборы обычно потребляют электроэнергию в те часы суток, когда уменьшается её расход на др. нужды. В качестве теплоаккумуляционных отопит, приборов используют также строит, конструкции (напр., железобетонные панели перекрытий), прокладывая в них электро-нагреват. кабели. В нек-рых случаях для Э. о. применяют изделия из токопроводящей резины, токопроводящие обои и т. п.
Существенное преимущество Э. о. перед др. видами отопления - простота и надёжность автоматического регулирования темп-ры, что позволяет более экономно расходовать электроэнергию. Однако стоимость электроэнергии ещё достаточно высока, поэтому Э. о. в СССР широкого распространения не получило.
Лит.: Отопление и вентиляция, 3 изд., ч. 1, М., 1975; Ливчак И. Ф., Квартирное отопление, М., 1977. И. Ф. Ливчак.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, частная форма проявления (наряду с магнитным полем) электромагнитного поля, определяющая действие на электрич. заряд силы, не зависящей от скорости его движения. Представление об Э. п. было введено в науку М. Фарадеем в 30-х гг. 19 в. Согласно Фарадею, каждый покоящийся заряд создаёт в окружающем пространстве Э. п. Поле одного заряда действует на др. заряд, и наоборот; так осуществляется взаимодействие зарядов (концепция близкодействия). Осн. количеств, характеристика Э. п.- напряжённость электрического поля Е, к-рая определяется как отношение силы F, действующей на заряд, к величине заряда q, Е = F/q. Э. п. в среде наряду с напряжённостью характеризуется вектором электрич. индукции (см. Индукция электрическая и магнитная). Распределение Э. п. в пространстве наглядно изображается с помощью силовых линий напряжённости Э. п. Силовые линии потенциального Э. п., порождаемого электрическими зарядами, начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных. Силовые линии вихревого Э. п., порождаемого переменным магнитным полем, замкнуты.
Напряжённость Э. п. удовлетворяет принципу суперпозиции, согласно к-рому в данной точке пространства напряжённость поля Е, создаваемого несколькими зарядами, равна сумме напряжённостей полей (Ei, Ei, Ез, . . .) отд. зарядов: Е = E1 + Е2 + Ез + ... Суперпозиция полей вытекает из линейности Максвелла г/равнений.
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 1, 6; К алашниковС. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики), гл. 2, 13.
Г. Я. Мякишев.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ АТМОСФЕРЫ, стационарное электрич. поле, создаваемое электрическими объёмными зарядами в атмосфере, собственным зарядом Земли и зарядами, индуцированными в атмосфере. Характеристики Э. п. а.- напряжённость поля и его потенциал - зависят также от распределения проводимости атмосферы, а следовательно, от метеорологич. факторов: туманов, облаков, осадков, метелей, за-пыления и ионизации атмосферы, вулка-нич. извержений и т. д. Поэтому Э. п. а. в разных точках атмосферы различно и испытывает значит, изменения во времени. Вблизи земной поверхности напряжённость Э. п. а. зависит от формы рельефа - она усиливается около выступающих элементов ландшафта, строений, высотных мачт и ослабевает во впадинах рельефа, на улицах городов и т. д. См. Атмосферное электричество.
Лит.: Имянитов И. М., Ч у б а р и на Е. В., Электричество свободной атмосферы, Л., 1965; Имянитов И. М., Ч у-барина Е. В., Шварц Я. М., Электрич чество облаков, Л., 1971; Ч а л м е р с Дж. А., Атмосферное электричество, пер. с англ., Л., 1974. И. М. Имянитов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ, естественное электрич. поле Земли как планеты, к-рое наблюдается в твёрдом теле Земли, в морях, в атмосфере и магнитосфере. Э. п. 3. обусловлено сложным комплексом геофизич. явлений. Распределение потенциала поля несёт в себе определённую информацию о строении Земли, о процессах, протекающих в нижних слоях атмосферы, в ионосфере, магнитосфере, а также в ближнем межпланетном пространстве и на Солнце.
Методика измерения Э. п. 3. определяется той средой, в к-рой наблюдается поле. Наиболее универсальный способ - определение разности потенциалов при помощи разнесённых в пространстве электродов. Этот способ применяется при регистрации земных токов (см. Теллурические токи), при измерении с летательных аппаратов электрич. поля атмосферы, а с космич. аппаратов - магнитосферы и космич. пространства (при этом расстояние между электродами должно превышать дебаевский радиус экранирования в космич. плазме, т. е. составлять сотни метров).
Существование электрич. поля в атмосфере Земли связано в основном с процессами ионизации воздуха и пространственным разделением возникающих при ионизации положительных и отрицательных электрич. зарядов. Ионизация воздуха происходит под действием космич. лучей; ультрафиолетового излучения Солнца; излучения радиоактивных веществ, имеющихся на поверхности Земли и в воздухе; электрических разрядов в атмосфере и т. д. Многие атм. процессы: конвекция, образование облаков, осадки и другие - приводят к частичному разделению разноимённых электрич. зарядов и возникновению атм. электрич. полей (см. Атмосферное электричество). Относительно атмосферы поверхность Земли заряжена отрицательно.
Существование электрич. поля атмосферы приводит к возникновению токов, разряжающих электрич. "конденсатор" атмосфера - Земля. В обмене зарядами между поверхностью Земли и атмосферой значит, роль играют осадки. В среднем осадки приносят положит, зарядов в 1,1-1,4 раза больше, чем отрицательных. Утечка зарядов из атмосферы восполняется также за счёт токов, связанных с молниями и отеканием зарядов с остроконечных предметов (острий). Баланс электрич. зарядов, приносимых на земную поверхность площадью 1 км2 за год, можно характеризовать следующими данными:
|
Ток проводимости .... |
+60 к1(км2 * год) |
|
+20 | |
|
Разряды молний .... |
-20 |
|
Токи с остриёв ..... |
-100 |
|
Всего . . . |
-40 к/(км2 * год) |
На значит, части земной поверхности - над океанами - токи с остриёв исключаются, и здесь будет положит, баланс. Существование статического отрицат. заряда на поверхности Земли (ок. 5,7 * *105к) говорит о том, что эти токи в среднем сбалансированы.
Электрич. поля в ионосфере обусловлены процессами, протекающими как в верх, слоях атмосферы, так и в магнитосфере. Приливные движения возд. масс, ветры, турбулентность - всё это является источником генерации электрич. поля в ионосфере благодаря эффекту гидромагнитного динамо (см. Земной магнетизм). Примером может служить солнечно-суточная электрич. токовая система, к-рая вызывает на поверхности Земли суточные вариации магнитного поля. Величина напряжённости электрич. поля в ионосфере зависит от местоположения точки наблюдения, времени суток, общего состояния магнитосферы и ионосферы, от активности Солнца. Она колеблется от неск. единиц до десятков мв/м, а в высокоширотной ионосфере достигает ста и более мв/м. При этом сила тока доходит до сотен тысяч ампер. Из-за высокой электропроводности плазмы ионосферы и магнитосферы вдоль силовых линий магнитного поля Земли электрич. поля ионосферы переносятся в магнитосферу, а магнитосферные поля в ионосферу.
Одним из непосредственных источников электрич. поля в магнитосфере является солнечный ветер. При обтекании магнитосферы солнечным ветром возникает эдс Е = v*b1, где b1 - нормальная компонента магнитного поля на поверхности магнитосферы, v ср. скорость частиц солнечного ветра.
Эта эдс вызывает электрич. токи, замыкающиеся обратными токами, текущими поперёк хвоста магнитосферы (см. Земля). Последние порождаются положительными пространственными зарядами на утренней стороне хвоста магнитосферы и отрицательными - на его вечерней стороне. Величина напряжённости электрич. поля поперёк хвоста магнитосферы достигает 1 мв/м. Разность потенциалов поперёк полярной шапки составляет 20-100 кв.
Ещё один механизм возбуждения эдс в магнитосфере связан с коллапсом противоположно направленных силовых линий магнитного поля в хвостовой части магнитосферы; освобождающаяся при этом энергия вызывает бурное перемещение магнитосферной плазмы к Земле. При этом электроны дрейфуют вокруг Земли к утренней стороне, протоны - к вечерней. Разность потенциалов между центрами эквивалентных объёмных зарядов достигает десятков киловольт. Это поле противоположно по направлению полю хвостовой части магнитосферы.
С дрейфом частиц непосредственно связано существование магнитосферного кольцевого тока вокруг Земли. В периоды магнитных бурь и полярных сияний электрич. поля и токи в магнитосфере и ионосфере испытывают значит, изменения.
Кроме указанных квазистатических электрич. полей, в магнитосфере и ионосфере существуют переменные электрич. поля, связанные с различного типа плазменными колебаниями (см. Магнитная гидродинамика).
Магнитогидродинамические волны, генерируемые в магнитосфере, распространяются по естеств. волноводным каналам вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Попадая в ионосферу, они преобразуются в электромагнитные волны, к-рые частично доходят до поверхности Земли, а частично распространяются в ионосферном волноводе и затухают. На поверхности Земли эти волны регистрируются в зависимости от частоты колебаний либо как магнитные пульсации (10-2-10 гц), либо как очень низкочастотные волны (колебания с частотой 102-104гц).
Переменное магнитное поле Земли, источники к-рого локализованы в ионосфере и магнитосфере, индуцирует электрич. поле в земной коре. Напряжённость электрич. поля в приповерхностном слое коры колеблется в зависимости от места и электрич. сопротивления пород в пределах от неск. единиц до неск. сотен мв/км, а во время магнитных бурь усиливается до единиц и даже десятков в/км. Взаимосвязанные переменные магнитное и электрич. поля Земли используют для электромагнитного зондирования в разведочной геофизике, а также для глубинного зондирования Земли.
Определённый вклад в Э. п. 3. вносит контактная разность потенциалов между породами различной электропроводности (термоэлектрический, электрохимический, пьезоэлектрический эффекты). Особую роль при этом могут играть вулканические и сейсмические процессы.
Электрич. поля в морях индуцируются переменным магнитным полем Земли, а также возникают при движении проводящей мор. воды (мор. волн и течений) в магнитном поле. Плотность электрич. токов в морях достигает 10-6 а/м2. Эти токи могут быть использованы как естеств. источники переменного магнитного поля для магнитовариационного зондирования на шельфе и в море.
Вопрос об электрич. заряде Земли как источнике электрич. поля в межпланетном пространстве окончательно не решён. Считается, что Земля как планета электрически нейтральна. Однако эта гипотеза требует своего экспериментального подтверждения. Первые измерения показали, что напряжённость электрич. поля в околоземном межпланетном пространстве колеблется в пределах от десятых долей до неск. десятков мв/м.
Лит.: Тихонов А. Н., Об определении электрических характеристик глубоких слоев земной коры, "Докл. АН СССР", 1950, т. 73, №2; Тверской П. Н., Курс метеорологии, Л., 1962; Акасофу С. И., Чепмен С., Солнечно-земная физика, пер. с англ., ч. 2, М., 1975. Ю.П. Сизов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СМЕЩЕНИЕ, то же, что вектор электрич. индукции (см. Индукция электрическая и магнитная). Термин имеет историч. происхождение (введён Дж. К. Максвеллом), в совр. физ. литературе не применяется.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, 1) величина, характеризующая противодействие электрич. цепи (или её участка) электрическому току, измеряется в омах. Э. с. обусловлено передачей или преобразованием электрич. энергии в др. виды: при необратимом преобразовании злектрич. энергии (преим. в тепловую) Э. с. наз. сопротивлением активным; Э. с., обусловленное передачей энергии электрич. или магнитному полю (и обратно), наз. сопротивлением реактивным.
При постоянном токе Э. с. цепи (обозначается К) в соответствии с Ома законом равно отношению приложенного к ней напряжения U к силе протекающего тока I (при отсутствии в цепи др. источников тока или эдс).
При переменном токе (синусоидальном) Э. с. цепи равно Z = kor г2 + х2, где г - активное сопротивление, а х - реактивное сопротивление цепи, определяемое наличием в цепи индуктивности и электрической ёмкости (см. Сопротивление индуктивное. Сопротивление ёмкостное); величина Z наз. полным электрическим сопротивлением.
Активное сопротивление элемента электрич. цепи зависит как от формы элемента
и его размеров, так и от материала, из к-рого он изготовлен. Для однородного по
составу элемента в виде бруска, пластины, трубки или проволоки при постоянном
его сечении S и длине /, R =
где р
- удельное сопротивление, характеризующее материал элемента; измеряется в ом*м,
ом*см
По удельному сопротивлению все вещества делятся на проводники (см. Металлы,
Проводники), полупроводники (см. Полупроводники, Полупроводниковые
материалы), изоляторы (см. Диэлектрики, Электроизоляционные материалы). При
очень низких темп-pax Э. с. нек-рых металлов и сплавов падает до нуля (см. Сверхпроводимость,
Сверхпроводники). Часто вместо удельного сопротивления, особенно при
рассмотрении физ. природы Э. с., вводят величину, обратную удельному Э. с.,- электропроводность.
2) Термин "Э. с." в обиходе часто употребляют применительно к резистору
или к.-л. др. элементу, присоединяемому к электрич. цепи, напр, для
ограничения или регулирования силы тока в ней (см. Шунт, Реостат,
Потенциометр).
Лит. см. при ст. Электропроводность.
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, совокупность явлений, обусловленных существованием, движением и взаимодействием электрически заряженных тел или частиц. Взаимодействие электрических зарядов осуществляется с помощью электромагнитного поля (в случае неподвижных электрич. зарядов - электростатич. поля; см. Электростатика). Движущиеся заряды (электрический ток) наряду с электрическим возбуждают и магнитное поле, т. е. порождают электромагнитное поле, посредством к-рого осуществляется электромагнитное взаимодействие (учение о магнетизме, т. о., является составной частью общего учения об Э.). Электромагнитные явления описываются клас-сич. электродинамикой, в основе к-рой лежат Максвелла уравнения.
Законы классич. теории Э. охватывают огромную совокупность электромагнитных процессов. Среди 4 типов взаимодействий (электромагнитных, гравитационных, сильных и слабых), существующих в природе, электромагнитные занимают первое место по широте и разнообразию проявлений. Это связано с тем, что все тела построены из электрически заряженных частиц противоположных знаков, взаимодействия между к-рыми, с одной стороны, на много порядков интенсивнее гравитационных и слабых, а с другой - являются дальнодействую-щими в отличие от сильных взаимодействий. Строение атомных оболочек, сцепление атомов в молекулы (хим. силы) и образование конденсированного вещества определяются электромагнитным взаимодействием.
Историческая справка. Простейшие электрич. и магнитные явления известны ещё с глубокой древности. Были найдены минералы, притягивающие кусочки железа, а также обнаружено, что янтарь {греч. электрон, elektron, отсюда термин Э.), потёртый о шерсть, притягивает лёгкие предметы (электризация трением). Однако лишь в 1600 У. Гильберт впервые установил различие между электрич. и магнитными явлениями. Он открыл существование магнитных полюсов и неотделимость их друг от друга, а также установил, что земной шар - гигантский магнит.
В 17 - 1-й пол. 18 вв. проводились многочисленные опыты с наэлектризованными телами, были построены первые электростатич. машины, основанные на электризации трением, установлено существование электрич. зарядов двух родов (III. Дюфе), обнаружена электропроводность металлов (англ. учёный С. Грей). С изобретением первого конденсатора - лейденской банки (1745)- появилась возможность накапливать большие электрич. заряды. В 1747-53 Б. Франклин изложил первую последовательную теорию электрич. явлений, окончательно установил электрич. природу молнии и изобрёл молниеотвод.
Во 2-й пол. 18 в. началось количеств, изучение электрич. и магнитных явлений. Появились первые измерит, приборы - электроскопы различных конструкций, электрометры. Г. Кавендиш (1773) и Ш. Кулон (1785) экспериментально установили закон взаимодействия неподвижных точечных электрич. зарядов (работы Кавендиша были опубликованы лишь в 1879). Этот основной закон электростатики (Кулона закон) впервые позволил создать метод измерения электрич. зарядов по силам взаимодействия между ними. Кулон установил также закон взаимодействия между полюсами длинных магнитов и ввёл понятие о магнитных зарядах, сосредоточенных на концах магнитов.
Следующий этап в развитии науки об Э. связан с открытием в кон. 18 в. Л. Галъвани "животного электричества" и работами А. Вольты, к-рый правильно истолковал опыты Гальвани присутствием в замкнутой цепи 2 разнородных металлов в жидкости и изобрёл первый источник электрич. тока - гальванич. элемент (т. н. вольтов столб, 1800), создающий непрерывный (постоянный) ток в течение длительного времени. В 1802 В. В. Петров, построив гальванич. элемент значительно большей мощности, открыл электрич. дугу, исследовал её свойства и указал на возможность применений её для освещения, а также для плавления и сварки металлов. Г. Дэви электролизом водных растворов щелочей получил (1807) неизвестные ранее металлы - натрий и калий. Дж. П. Джоуль установил (1841), что количество теплоты, выделяемой в проводнике электрическим током, пропорционально квадрату силы тока; этот закон был обоснован (1842) точными экспериментами Э. X. Ленца (закон Джоуля - Ленца). Г. Ом установил (1826) количеств, зависимость электрич. тока от напряжения в цепи. К. Ф. Гаусс сформулировал (1830) осн. теорему электростатики (см. Гаусса теорема).
Наиболее фундаментальное открытие было сделано X. Эрстедом в 1820; он обнаружил действие электрич. тока на магнитную стрелку - явление, свидетельствовавшее о связи между электричеством и магнетизмом. Вслед за этим в том же году А. М. Ампер установил закон взаимодействия электрич. токов (Ампера закон). Он показал также, что свойства постоянных магнитов могут быть объяснены на основе предположения о том, что в молекулах намагниченных тел циркулируют постоянные электрич. токи (молекулярные токи). Т. о., согласно Амперу, все магнитные явления сводятся к взаимодействиям токов, магнитных же зарядов не существует. Со времени открытий Эрстеда и Ампера учение о магнетизме сделалось составной частью учения об Э.
Со 2-й четв. 19 в. началось быстрое проникновение Э. в технику. В 20-х гг. появились первые электромагниты. Одним из первых применений Э. был телеграфный аппарат, в 30-40-х гг. построены электродвигатели и генераторы тока, а в 40-х гг.- электрич. осветительные устройства и т. д. Практич. применение Э. в дальнейшем всё более возрастало, что в свою очередь оказало существ, влияние на учение об Э.
В 30-40-х гг. 19 в. в развитие науки об Э. внёс большой вклад М. Фарадей- творец общего учения об электромагнитных явлениях, в к-ром все электрич. и магнитные явления рассматриваются с единой точки зрения. С помощью опытов он доказал, что действия электрич. зарядов и токов не зависят от способа их получения [до Фарадея различали
"обыкновенное" (полученное при электризации трением), атмосферное, "гальваническое", магнитное, термоэлектрическое, "животное" и др. виды Э.]. В 1831 Фарадей открыл индукцию электромагнитную - возбуждение электрич. тока в контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Это явление (наблюдавшееся в 1832 также Дж. Генри) составляет фундамент электротехники. В 1833-34 Фарадей установил законы электролиза', эти его работы положили начало электрохимии. В дальнейшем он, пытаясь найти взаимосвязь электрич. ц магнитных явлений с оптическими, открыл поляризацию диэлектриков (1837), явления парамагнетизма и диамагнетизма (1845), магнитное вращение плоскости поляризации света (1845) и др.
Фарадей впервые ввёл представление об электрич. и магнитном полях. Он отрицал концепцию дальнодействия, сторонники к-рой считали, что тела непосредственно (через пустоту) на расстоянии действуют друг на друга. Согласно идеям Фарадея, взаимодействие между зарядами и токами осуществляется посредством промежуточных агентов: заряды и токи создают в окружающем пространстве электрич. или (соответственно) магнитное поля, с помощью к-рых взаимодействие передаётся от точки к точке (концепция близкодействия). В основе его представлений об электрич. и магнитном полях лежало понятие силовых линий, к-рые он рассматривал как механич. образования в гипотетич. среде - эфире, подобные растянутым упругим нитям или шнурам.
Идеи Фарадея о реальности электромагнитного поля не сразу получили признание. Первая математич. формулировка законов электромагнитной индукции была дана Ф. Нейманом в 1845 на языке концепции дальнодействия. Им же были введены важные понятия коэффициентов само- и взаимоиндукции токов. Значение этих понятий полностью раскрылось позднее, когда У. Томсон (лорд Кельвин) развил (1853) теорию электрич. колебаний в контуре, состоящем из конденсатора (электроёмкость) и катушки (индуктивность).
Большое значение для развития учения об Э. имело создание новых приборов и методов электрич. измерений, а также единая система электрич. и магнитных единиц измерений, созданная Гауссом и В. Вебером (см. Гаусса система единиц). В 1846 Вебер указал на связь силы тока с плотностью электрич. зарядов в проводнике и скоростью их упорядоченного перемещения. Он установил также закон взаимодействия движущихся точечных зарядов, к-рый содержал новую универсальную электродинамич. постоянную, представляющую собой отношение электростатич. и электромагнитных единиц заряда и имеющую размерность скорости. При экспериментальном определении (Вебер и Ф. Кольрауш, 1856) этой постоянной было получено значение, близкое к скорости света; это явилось определённым указанием на связь электромагнитных явлений с оптическими.
В 1861-73 учение об Э. получило своё развитие и завершение в работах Дж. К. Максвелла. Опираясь на эмпирич. законы электромагнитных явлений и введя гипотезу о порождении магнитного поля переменным электрич. полем, Максвелл сформулировал фундаментальные уравнения классич. электродинамики, названные его именем. При этом он, подобно Фарадею, рассматривал электромагнитные явления как нек-рую форму механич. процессов в эфире. Гл. новое следствие, вытекающее из этих уравнений,- существование электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. Уравнения Максвелла легли в основу электромагнитной теории света. Решающее подтверждение теория Максвелла нашла в 1886-89, когда Г. Герц экспериментально установил существование электромагнитных волн. После его открытия были предприняты попытки установить связь с помощью электромагнитных волн, завершившиеся созданием радио, и начались интенсивные исследования в области радиотехники.
В кон. 19 - нач. 20 вв. начался новый этап в развитии теории Э. Исследования электрич. разрядов увенчались открытием Дж. Дж. Томсоном дискретности электрич. зарядов. В 1897 он измерил отношение заряда электрона к его массе, а в 1898 определил абс. величину заряда электрона. X. Лоренц, опираясь на открытие Томсона и выводы молекулярно-кинетической теории, заложил основы электронной теории строения вещества (см. Лоренца - Максвелла уравнения). В классич. электронной теории вещество рассматривается как совокупность электрически заряженных частиц, движение к-рых подчинено законам классич. механики. Уравнения Максвелла получаются из уравнений электронной теории статистич. усреднением.
Попытки применения законов классич. электродинамики к исследованию электромагнитных процессов в движущихся средах натолкнулись на существ, трудности. Стремясь разрешить их, А. Эйнштейн пришёл (1905) к относительности теории. Эта теория окончательно опровергла идею существования эфира, наделённого механич. свойствами. После создания теории относительности стало очевидно, что законы электродинамики не могут быть сведены к законам классич. механики.
На малых пространственно-временных интервалах становятся существенными квантовые свойства электромагнитного поля, не учитываемые классич. теорией Э. Квантовая теория электромагнитных процессов - квантовая электродинамика - была создана во 2-й четв. 20 в. Квантовая теория вещества и поля уже выходит за пределы учения об Э., изучает более фундаментальные проблемы, касающиеся законов движения элементарных частиц и их строения.
С открытием новых фактов и созданием новых теорий значение классич. учения об Э. не уменьшилось, были определены лишь границы применимости классич. электродинамики. В этих пределах уравнения Максвелла и классич. электронная теория сохраняют силу, являясь фундаментом совр. теории Э. Классич. электродинамика составляет основу большинства разделов электротехники, радиотехники, электроники и оптики (исключение составляет квантовая электроника). С помощью её уравнений было решено огромное число задач теоре-тич. и прикладного характера. В частности, многочисленные проблемы поведения плазмы в лабораторных условиях и в космосе решаются с помощью уравнений Максвелла (см. Плазма, Управляемый термоядерный синтез, Звёзды).
Лит.': Кудрявцев П. С., История физики, М., 1956; Льоцци М., История физики, пер. с итал., М., 1970; Максвелл Дж. К., Избр. соч. по теории электромагнитного поля, [пер. с англ.], М., 1952; Лоренц Г. А., Теория электронов и ее применение к явлениям света и теплового излучения, пер. с англ., 2 изд., М., 1953; Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976. Г. Я. Мякишев.
"ЭЛЕКТРИЧЕСТВО", ежемесячный научно-технич. журнал, орган АН СССР, Гос. комитета Сов. Мин. СССР по науке и технике и Центр, правления научно-технич. об-ва энергетики и электротех-нич. пром-сти. Один из старейших тех-нич. журналов; основан в 1880 в Петербурге по инициативе П. Н. Яблочкова, В. Н. Чиколева, Д. А. Лачинова, А. Н. Лодыгина и др.; с 1922 издаётся в Москве (перерывы в 1917-22, 1941 - 1944). Освещает актуальные вопросы теории и практики электроэнергетики и электротехники. Тираж (1978) ок. 19 тыс. экз.
ЭЛЕКТРО..., часть сложных слов, указывающая на отношение к электричеству (напр., электрод, электроскоп).
ЭЛЕКТРОАКУСТИКА, раздел прикладной акустики, содержание к-рого составляют теория, методы расчёта и конструирование электроакустических преобразователей. Часто к Э. относят теорию и методы расчёта представляющих интерес для прикладной акустики электромеханич. преобразователей (напр., звукоснимателей, рекордеров, виброметров, электромеханич. фильтров и трансформаторов и др.), связанных с электроакустич. преобразователями общностью физич. механизма, методов расчёта и конструирования. Э. тесно связана также со мн. др. разделами прикладной акустики, поскольку рассматриваемые ею электроакустич. преобразователи либо органически входят в состав различной акустич. аппаратуры (напр., при звуковещании, звукозаписи и воспроизведении звука, в ультразвуковой дефектоскопии и технологии, в гидроакустике, акустической голографии и др.), либо широко применяются при экспериментальных исследованиях (напр., в архитектурной и строит, акустике, медицине, геологии, океанографии, сейсморазведке, при измерении шумов и др.)
Основная задача Э.- установление соотношений между сигналами на входе и выходе преобразователя и отыскание условий, при к-рых преобразование осуществляется наиболее эффективно или с минимальными искажениями.
Э. как самостоят, раздел прикладной акустики сложилась в 1-й пол. 20 в., когда применение электроакустич. преобразователей приобрело массовый характер и стало постепенно проникать во всё новые области науки и техники. Первые работы по расчётам электроакустич. преобразователей относятся к концу 19 и началу 20 вв. и связаны с развитием телефонии, исследованиями колебаний пьезоэлектрич. и магнитострикционных резонаторов. Существенным прогрессом в технике электроакустич. преобразователей явилось создание метода электроакустич. аналогий и эквивалентных схем (см. Электроакустические и электромеханические аналогии). Важным шагом вперёд в теории расчёта электроакустич. преобразователей явилось затем использование метода электромеханич. многополюсников и метода эквивалентных схем для систем с т. н. распределенными постоянными, для к-рых амплитуда колебаний существенно зависит от их координат аналогично электрич. длинным линиям и волноводам.
Существенную роль в развитии Э. сыграли работы амер. учёных Ф. Морса и Л. Фолди (общая теория электромеханич. преобразователей с распределёнными связями), Г. Олсона (теория электромеханич. аналогий и эквивалентных схем), У. Мэзона (расчёт пьезоэлектрич. преобразователей и фильтров) и сов. учёных Н. Н. Андреева и Л. Я. Гутина (заложивших основы совр. методов расчёта пьезоэлектрич. и магнитострикционных преобразователей), В. В. Фурдуева (установившего различные виды соотношений на основе теоремы взаимности в электромеханич. системах), А. А. Хар-кевича (разработавшего и систематизировавшего общую теорию электроакустич. преобразователей) и др.
Лит.: Г у т и н Л. Я., Магнитострикцион-ные излучатели и приемники, "Журнал технической физики", 1945, т. 15, в. 12; его же, Пьезоэлектрические излучатели и приемники, там же, 1946, т. 16, в. 1; Ф у р д у е в В. В., Электроакустика, М,- Л., 1948; Харкевич А. А., Теория преобразователей, М.- Л., 1948; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., М., 1966; С к у ч и к Е., Основы акустики, пер. с англ., т. 1 - 2. М., 1976. Р. Е. Пасынков.
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ АНАЛОГИИ, аналогии в законах движения (колебаний) механич. колебат. систем и электрич. контуров. Гл. достоинство Э. и э. а.- возможность применения методов расчёта и анализа электрич. колебат. систем при рассмотрении свойств механич. и акустич. систем (рис.), основанная на сходстве дифференциальных ур-ний, описывающих состояние этих систем. На основании сопоставления сходных ур-ний составляется таблица соответствия электрич., механич. и акустич. аналогов, причём в зависимости от того, выбрано ли ур-ние последовательного или параллельного электрич. контура для сопоставления, различают 1-ю (прямую) и 2-ю (инверсионную) системы аналогий (см. табл. на стр. 50).
При рассмотрении акустич. систем наибольшее распространение получила 1-я система аналогий.
Э. и э. а. особенно полезны при определении свойств сложных механич. систем с неск. степенями свободы, анали-тич. исследование к-рых решением дифференциальных ур-ний весьма трудоёмко. Такие системы представляют в виде совокупности электрич. контуров и полученную электрическую схему (эквивалентную схему) анализируют приёмами электротехники. Метод Э. и э. а. применяется для расчёта электромеханических и электроакустических преобразователей.
|
Электрические величины |
Механические величины |
Акустические величины | |
|
1-я система |
2-я система |
1-я система | |
|
Напряжение (эдс) U |
Сила F |
Скорость v |
|
|
ТОК i |
Скорость v | Сила F |
Объёмная скорость S v | |
|
Индуктивность L |
Масса т |
Податливость (гибкость) См |
|
|
Ёмкость С |
Податливость (гибкость) См |
Масса т |
|
|
Активное сопротивление R |
Сопротивление механических потерь rм |
Активная механическая проводимость 1/rм |
|
Примечание. S - площадь, о - плотность среды, с - скорость звука в среде, V - объём.
Лит.: Фурдуев В. В., Электроакустика, М.- Л., 1948; О л ь с о н Г., Динамические аналогии, пер. с англ., М., 1947; М а т а у ш е к И., Ультразвуковая техника, пер. с нем., М., 1962.
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, устройства, преобразующие электрич. энергию в акустическую (энергию упругих колебаний среды) и обратно. В зависимости от направления преобразования различают Э. п.: излучатели и приёмники. Э. п. широко используют для излучения и приёма звука в технике связи и звуковоспроизведения, для измерения и приёма упругих колебаний в ультразвуковой технике, гидролокации и в акустоэлектронике. Наиболее распространённые Э. п. линейны, т. е. удовлетворяют требованию неискажённой передачи сигнала, и обратимы, т. е. могут работать и как излучатель, и как приёмник, и подчиняются принципу взаимности. В большинстве Э. п. имеет место двойное преобразование энергии(рис.): электромеханическое, в результате к-рого часть подводимой к преобразователю электрич. энергии переходит в энергию колебаний нек-рой механич. системы, и механоакустическое, при к-ром за счёт колебаний механич. системы в среде создаётся звуковое поле.
Существуют Э. п., не имеющие механич. колебат. системы и создающие колебания непосредственно в среде, напр, электроискровой излучатель, возбуждающий интенсивные звуковые колебания в результате электрич. разряда в жидкости, излучатель, действие к-рого основано на электрострикции жидкостей.
Эти излучатели необратимы и применяются редко. К особому классу Э. п. относятся приёмники звука (также необратимые), основанные на изменении электрич. сопротивления чувствит. элемента под влиянием звукового давления, напр, угольный микрофон или полупроводниковые приёмники, в к-рых используется т. н. тензорезистивный эффект - зависимость сопротивления полупроводников от механич. напряжений. Когда Э. п. служит излучателем, на его входе задаются электрич. напряжение U и ток i, определяющие его колебат. скорость v и звуковое давление р в его поле; на входе Э. п.- приёмника действует давление р или колебат. скорость V, обусловливающие напряжение V и ток / на его выходе (на электрич. стороне). Теоретич. расчёт Э. п. предусматривает установление связи между его входными и выходными параметрами.
Колебат. механич. системами Э. п. могут быть стержни, пластинки, оболочки различной формы (полые цилиндры, сферы, совершающие различного вида колебания), механич. системы более сложной конфигурации. Колебат. скорости и деформации, возникающие в системе под воздействием сил, распределённых по её объёму, могут, в свою очередь, иметь достаточно сложное распределение. В ряде случаев, однако, в механич. системе можно указать элементы, колебания к-рых с достаточным приближением характеризуются только кинетической, потенциальной энергиями и энергией механич. потерь. Эти элементы имеют характер соответственно массы М, упругости 1/С и активного механич. сопротивления r (т. н. системы с сосредоточенными параметрами). Часто реальную систему удаётся искусственно свести к эквивалентной ей (в смысле баланса энергий) системе с сосредоточенными параметрами, определив т. н. эквивалентные массу Мэкв, упругость 1/Сэк" и сопротивление трению rм. Расчёт механич. систем с сосредоточенными параметрами может быть произведён методом электромеханич. аналогий (см. Электроакустические и электромеханические аналогии). В большинстве случаев при электромеханич. преобразовании преобладает преобразование в механич. энергию энергии либо электрического, либо магнитного поля (и обратно), соответственно чему обратимые Э. п. могут быть разбиты на след, группы: электродинамические преобразователи, действие к-рых основано на электродинамич. эффекте (излучатели) и электромагнитной индукции (приёмники), напр, громкоговорители, микрофон; электростатические, действие к-рых основано на изменении силы притяжения обкладок при изменении напряжения и на изменении заряда или напряжения при относит, перемещении обкладок конденсатора (громкоговорители, микрофоны); пьезоэлектрич. преобразователи, основанные на прямом и обратном пьезоэффекте (см. Пьезоэлектричество); электромагнитные преобразователи, основанные на колебаниях ферромагнитного якоря в переменном магнитном поле и изменении магнитного потока при движении якоря; магнитострикци-онные преобразователи, использующие прямой и обратный эффект магнито-стрикции.
Свойства Э. п.- приёмника характеризуются его чувствительностью в режиме холостого хода уxx = V/p и внутр. сопротивлением Zэл. По виду частотной зависимости V/p различают широкополосные и резонансные приёмники. Работу Э. п.- излучателя характеризуют: чувствительность, равная отношению р на определённом расстоянии от него на оси характеристики направленности к U или i; внутр. сопротивление, представляющее собой нагрузку для источника электрич. энергии; акустоэлектрич. кпд а/ эл= Waк/Wэл, где WaK - активная акустич. мощность в нагрузке, Wэл - активная электоич. потребляемая мощность, WaK = Zн v02 (vо - колебат. скорость точки центра приведения на излучающей поверхнссти, ZH - сопротивление акустич. нагрузки, равное сопротивлению излучения Zs, при контакте Э. п. со сплошной средой). Перечисленные параметры зависят от частоты. Величины р и кпд а/элдостигают макс, значения на частотах механич. резонанса, вследствие чего мощные излучатели делают, как правило, резонансными. Конструкции Э. п. существенно зависят от их назначения и применения и поэтому весьма разнообразны.
Лит.: Фурдуев В. В., Электроакусти" ка, М.- Л., 1948; X а р к ё в и ч А. А., Тео" рия преобразователей, М.- Л,, 1948; М а т а у ш е к И., Ультразвуковая техника, пер. с нем., М., 1962; Ультразвуковые преобразователи, под ред. Е. Кикучи, пер. с англ., М., 1972. Б. С. Аронов, Р. Е. Пасынков.
ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЬТЕРАПЙЯ, лечение аэрозолями лекарств, веществ, частицы к-рых имеют электрич. заряд; метод физиотерапии. В отличие от аэрозолей, электроаэрозоли благодаря одноимённому (чаще отрицательному) заряду частиц обеспечивают максимальную устойчивость дисперсной системы, более глубокое проникновение медикаментов в ткани, их высокую концентрацию и более длительное пребывание в организме. Для получения электроаэрозолей используют спец. аппараты, например ручной генератор электроаэрозолей, генератор электроаэрозолей камерный (ГЭК-1). Э. применяют главным образом в виде ингаляций (для профилактики послеоперационных пневмоний, лечения острых и хронич. заболеваний органов дыхания и др.), реже - в виде местного воздействия (при трофич. язвах, ранах, заживающих вторичным натяжением, и др.). См. также Аэрозолътерапия.
Лит.: Эйдельштейн С. М., Основы аэрозольтерашш, М., 1967; Справочник по физиотерапии, М., 1976.
ЭЛЕКТРОБАЛАНС, см. Энергетический баланс.
ЭЛЕКТРОБАЛЛАСТЕР, балластер, путевая машина, распределяющая балласт под шпалами, осуществляющая подъёмку и сдвижку (рихтовку) рельсо-шпальной решётки, а также др. работы при реконструкции, ремонте и строительстве ж.-д. пути. Механизм подъёма рельсо-шпальной решётки имеет 2 электромагнита для захвата рельсов и электровинтовые приводы для их подъёма и сдвига. Э. оборудуется дозатором балласта и балластёрными рамами для его разравнивания под шпалами, щётками для сметания излишка балласта. По конструкции различают Э. с шарниро-сочленённой рамой и консольные. У первых оборудование размещено на 2 фермах, соединённых между собой шарниром. У консольных Э., используемых при строительстве ж.-д. пути, механизм подъёма рельсо-шпальной решётки расположен впереди на консольной части фермы.
ЭЛЕКТРОБУР, забойная буровая машина с погружным электродвигателем, предназначенная для бурения глубоких скважин, преим. на нефть и газ. Идея Э. для ударного бурения принадлежит рус. инж. В. И. Делову (1899). В 1938-40 в СССР А. П. Островским и Н. В. Александровым создан и применён первый в мире Э. для вращат. бурения, спускаемый в скважину на бурильных трубах.
Э. состоит из маслонаполненного электродвигателя и шпинделя. Мощность трёхфазного электродвигателя зависит от диаметра Э. и составляет 75-240 квт. Для увеличения вращающего момента Э. применяют редукторные вставки, монтируемые между двигателем и шпинделем и снижающие частоту вращения до 350, 220, 150, 70 об/мин. Частота вращения безредукторного Э. 455-685 об/мин. Длина Э. 12-16 м, наружный диаметр 164-290 мм.
При бурении Э., присоединённый к низу бурильной колонны, передаёт вращение буровому долоту. Электроэнергия подводится к Э. по кабелю, смонтированному отрезками в бурильных трубах. При свинчивании труб отрезки кабеля сращиваются спец. контактными соединениями. К кабелю электроэнергия подводится через токоприёмник, скользящие контакты к-рого позволяют проворачивать колонну бурильных труб. Для непрерывного контроля пространств, положения ствола скважины и технологич. параметров бурения при проходке наклонно направленных и разветвлённо-горизонталь-ных скважин используется спец. погруж-ная аппаратура (в т. ч. телеметрическая). При бурении Э. очистка забоя осуществляется буровым раствором, воздухом или газом.
В СССР с помощью Э. проходится св. 300 тыс. м скважин (св. 2% общего объёма бурения). Использование Э., благодаря наличию линии связи с забоем, особенно ценно для исследования режимов бурения.
Лит.: Фоменко Ф. Н., Бурение скважин электробуром, М., 1974.
Р. А. Иоаннесян.
ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ (ЭВП), приборы для генерации, усиления и преобразования электромагнитной энергии, в к-рых рабочее пространство освобождено от воздуха и защищено от окружающей атмосферы жёсткой газонепроницаемой оболочкой. К ЭВП относятся лампы накаливания, вакуумные электронные приборы (в к-рых поток электронов проходит в вакууме), газоразрядные электронные приборы (в к-рых поток электронов проходит в газе).
Лампы накаливания - наиболее массовый вид ЭВП (в 70-х гг. 20 в. ежегодный мировой выпуск составляет ок. 10 млрд. штук). Удаление воздуха из баллона лампы предотвращает окисление нити накала кислородом. Для уменьшения испарения накалённой нити лампы накаливания нек-рых типов после удаления воздуха наполняют инертным газом. Это позволяет повысить рабочую темп-ру нити накала и тем самым - световую отдачу ламп без изменения срока их службы. Присутствие инертного газа не влияет на процесс преобразования подводимой к лампе электрич. энергии в световую.
Вакуумные электронные приборы изготовляют с таким расчётом, чтобы в рабочем режиме давление остаточных газов внутри баллона составляло 10-6 - 10-10 мм рт. ст. При такой степени разрежения ионы остаточных газов не влияют на траектории электронов и шумы, создаваемые потоком этих ионов при их движении к катоду, достаточно малы. Такие ЭВП охватывают след, классы приборов. 1) Электронные лампы - триоды, тетроды, пентоды и т. д.; предназначены для преобразования энергии постоянного тока в энергию электрич. колебаний с частотой до 3-Ю9гц. Осн. области применения электронных ламп - радиотехника, радиосвязь, радиовещание, телевидение. 2) ЭВП СВЧ - магнетроны и маг-нетронного типа приборы, пролётные и отражательные клистроны, лампы бегущей волны и лампы обратной волны и т. д.; предназначены для преобразования энергии постоянного тока в энергию электромагнитных колебаний с частотами от 3*Ю8 до 3*Ю12гц. ЭВП СВЧ используются гл. обр. в устройствах радиолокации, телевидения (для передачи телевиз. сигналов по линиям радиорелейной связи, спутниковым линиям), СВЧ радиосвязи, телеуправления (напр., ИСЗ и космич. кораблями). 3) Электроннолучевые приборы - осциллографические электроннолучевые трубки, кинескопы, запоминающие электроннолучевые трубки и т. д.; предназначены для различного рода преобразований информации, представленной в форме электрич. или световых сигналов (напр., визуализации электрич. сигналов, преобразования двумерного оптич. изображения в последовательность телевиз. сигналов и наоборот). 4) Фотоэлектронные приборы - передающие телевизионные трубки, фотоэлектронные умножители, вакуумные фотоэлементы; служат для преобразования оптич. излучения в электрич. ток и применяются в устройствах автоматики, телевидения, астрономии, ядерной физики, звукового кино, факсимильной связи и т. д. 5) Вакуумные индикаторы - электронносветовые индикаторы, цифровые индикаторные лампы и др. Работа индикаторных ламп основана на преобразовании энергии постоянного тока в световую энергию. Применяются в измерит, приборах, устройствах отображения информации, радиоприёмниках и т. д. 6) Рентгеновские трубки; преобразуют энергию постоянного тока в рентгеновские лучи. Применяются: в медицине - для диагностики ряда заболеваний; в пром-сти - для обнаружения невидимых внутренних дефектов в различных изделиях; в физике и химии - для определения структуры и параметров кристаллич. решёток твёрдых тел, хим. состава вещества, структуры органических веществ; в биологии - для определения структуры сложных молекул.
В газоразрядных электронных приборах (ионных приборах) давление газа обычно значительно ниже атмосферного (поэтому их и относят к ЭВП). Класс газоразрядных ЭВП охватывает след, виды приборов. 1) Ионные приборы большой мощности (до неск. Мвт при токах до ..тысячи а), действие к-рых основано на нейтрализации объёмного заряда ионами газа. К таким ЭВП относятся ртутные вентили., используемые для преобразования переменного тока в постоянный в пром-сти, на ж.-д. транспорте и в др. отраслях; импульсные водородные тиратроны и та-ситроны, служащие для преобразования пост, тока в импульсный в устройствах радиолокации, электроискровой обработки металлов и др.; искровые разрядники и клипперные приборы, применяемые для защиты аппаратуры от перенапряжений. 2) Газоразрядные источники света непрерывного излучения, используемые для освещения помещений, улиц, в светящихся рекламах, киноаппаратуре и т. д., и импульсные источники света, применяемые в устройствах автоматики и телемеханики, передачи информации, оптич. локации и т. д. 3) Индикаторы газоразрядные (сигнальные, знаковые, линейные, матричные), служащие для визуального воспроизведения информации в ЭВМ и др. устройствах. 4) Квантовые газоразрядные приборы, преобразующие энергию пост, тока в когерентное излучение - газовые лазеры, квантовые стандарты частоты.
Мит. см. при ст. Электронные приборы.
^. Ф. Коваленко,
ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЙ ДИОД, двух-электродная электронная лампа, разновидность диода. Используется гл. обр. в качестве кенотрона. Характеризуется отсутствием обратного тока и выдерживает более высокие обратные напряжения, чем газоразрядные и полупроводниковые диоды. Э. д. подразделяются на низковольтные маломощные (обратное напряжение не превышает 2 кв; выпрямленный ток до 0,4 а), высоковольтные маломощные (30 кв; 0,002 а), высоковольтные импульсные (60 кв; 100 а), высоковольтные рентгеновские (220 кв; 2 а). С развитием полупроводниковой электроники Э. д. вытесняются полупроводниковыми диодами, обладающими большим кпд.
Лит. см. при ст. Электронная лампа.
ЭЛЕКТРОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ, то же, что ионная связь.
ЭЛЕКТРОВОЗ, локомотив, приводимый в движение тяговыми электродвигателями, получающими электрич. энергию от контактной сети или (реже) и от аккумуляторов, установленных на самом Э. (контактно-аккумуляторный Э.), или только от аккумуляторов (аккумуляторный Э.). По назначению Э. подразделяются на магистральные (грузовые, пассажирские, грузо-пассажирские), маневровые, промышленные и рудничные, а по роду используемого тока - на Э. постоянного и переменного тока и комбинированные. Для повышения провозной и пропускной способности жел. дорог можно использовать одновременно неск. Э., осуществляя управление из кабины одного из них.
Первый сов. магистральный Э. построен в 1932 (совместно Коломенским з-дом и моек, з-дом "Динамо"), В СССР на жел. дорогах работают магистральные Э. постоянного тока напряжением 3 кв и Э. однофазного тока пром. частоты 50 гц напряжением 25 кв. При работе на участках с 2 системами тока иногда используют Э. двойного питания. За рубежом работают Э. на этих же системах тока и напряжения, а также на более старых системах постоянного тока напряжением 1,5 кв и однофазного тока пониж. частоты 162⁄3 или 25 гц напряжением 11-16 кв. Для безотцепочной работы с экспрессами на жел. дорогах ряда стран Зап. Европы (Франция, Бельгия, ФРГ и др.), имеющих разные системы тока, эксплуатируются пасс. Э. на 4 системы питания: постоянный ток 1,5 и 3 кв, однофазный ток промышленной частоты 50 гц 25 кв и однофазный ток пониженной частоты 162⁄3гц 15 кв.
Э. состоит из механич. части, электрич. и пневматич. оборудования. К механич. части относятся кузов, в к-ром располагается б. ч. оборудования, ходовая (экипажная) часть и автосцепка. Обычно цельнометаллич. кузоз опирается на 2 или 3-осные тележки. Они состоят из стальных сварных, литых или брусковых рам, в к-рых размещены колёсные пары с буксами, имеют рессорное подвешивание, тормозную рычажную систему и тяговую передачу. На тележке установлены тяговые электродвигатели. На грузовых Э. применяется наиболее простое по конструкции тяговой передачи опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей, при к-ром возникает повышенное воздействие колёсных пар на путь. У скоростных Э., в т. ч. на разрабатываемых грузовых, рассчитанных на скорости до 120 км/ч и выше, применяют опорно-рамное подвешивание, обеспечивающее меньшее воздействие на путь из-за крепления тяговых электродвигателей на зарессоренной раме тележки. Вращающий момент от электродвигателя на ось колёсной пары при этом передаётся через более сложную тяговую передачу. Иногда применяется передача вращающего момента от тягового двигателя повышенной мощности не на 1, а на 2 или 3 колёсные пары тележки.
К электрич. оборудованию относятся тяговые электродвигатели, как правило, постоянного тока, вспомогательные машины (напр., двигатель компрессора), преобразователи напряжения для питания вспомогат. низковольтных приборов, пускорегулирующие и защитные аппараты, токосъёмник и др., а на Э. переменного тока - тяговый трансформатор и выпрямители для питания тяговых электродвигателей. Пневматич. оборудование включает компрессор, резервуары для хранения сжатого воздуха, тормозные приборы и др. Сжатый воздух используется для питания рабочих приводов системы управления и тормозной системы поезда.
Скорость движения Э. регулируют изменением напряжения на тяговых электродвигателях и воздействием на их магнитный поток. На Э. постоянного тока в начале движения все электродвигатели включены последовательно, а затем по мере роста скорости - последовательно-параллельно и далее - параллельно, с включением в каждом случае в цепь двигателей пускового реостата, к-рый в начале имеет макс, сопротивление, а для плавного набора скорости постепенно выводится. На Э. переменного тока различают системы низковольтного и высоковольтного регулирования напряжения. При низковольтной системе, наиболее распространённой на сов. Э., напряжение регулируют изменением числа витков вторичной обмотки тягового (понижающего) трансформатора. При высоковольтной системе, основной за рубежом, в т. ч. на Э. серии ЧС, меняют число витков со стороны первичной обмотки этого трансформатора. Большинство эксплуатируемых Э. оборудуется устройствами для торможения электрического (реостатного или рекуперативного).
Основные данные наиболее распространённых в СССР магистральных Э. приведены в табл.
Характеристики наиболее распространённых в СССР электровозов (1977)
|
Серия |
Система тока |
Род службы |
Число колёсных пар |
Масса, т |
Мощность двигателей, квт |
Сила ТЯГИ, т |
Максимальная cкорость2, км/ч |
|
ВЛ80К) |
Переменный |
||||||
|
ВЛ80Т |
Однофазный |
Грузовой |
8 |
184 |
6520 |
45,1 |
110 |
|
ВЛ80Р' |
50 гц, 25 кв |
||||||
|
ВЛ60К |
То же |
То же |
6 |
138 |
4450 |
31,8 |
100 |
|
ЧС4Т |
Пассажирский |
6 |
126 |
5100 |
17,4 |
160 | |
|
ЧС4 |
" |
То же |
6 |
126 |
5100 |
17.4 |
160 |
|
ВЛ10 |
Постоянный |
Грузовой |
8 |
184 |
5200 |
39,5 |
100 |
|
3 кв |
|||||||
|
ВЛ8 |
То же |
То же |
8 |
180 |
4200 |
35,2 |
100 |
|
ВЛ22М |
" |
" |
6 |
132 |
2400 |
23,9 |
75 |
|
ЧС2Т |
" |
Пассажирский |
6 |
126 |
4620 |
19,4 |
160 |
|
ЧС2 |
" |
То же |
6 |
123 |
4200 |
16,5 |
160 |
1 Максимально допустимая конструкцией двигателей, условиями охлаждения и т. п., при работе в течение 1 ч (т. н. часовой режим). 2 Допустимая конструкцией электровоза при эксплуатации.
Э. серии ВЛ10, ВЛ8 и часть Э. ВЛ22М оборудованы рекуперативным торможением. У Э. остальных серий индекс Т. характеризует реостатное торможение; индекс Р - рекуперативное; индекс К обозначает кремниевые полупроводниковые выпрямители.
Э. ВЛ80 является самым мощным грузовым Э. в мире, а Э. ЧС4Т и ЧС4 - самыми мощными пассажирскими Э.
Э. всех серий ВЛ (Владимир Ленин) построены в СССР. Э. серии ЧС поставляются заводами ЧССР.
В 1977 в СССР испытывался пасс. 8-осный Э. ЧС 200 мощностью 8400 квт с макс, эксплуатац. скоростью 200 км/ч. В 1978 испытывались грузовые 8-осные Э. однофазного тока повышенной мощности с бесколлекторными вентильными и асинхронными тяговыми электродвигателями, имеющими для регулирования скорости преобразователи на тиристо-рах.
Лит.: Быстрицкий X. Я., Дубровский 3. М., Ребрик Б. Н., Устройство и работа электровозов переменного тока, М., 1973; Устройство и ремонт электровозов постоянного тока, М., 1977.
ЭЛЕКТРОВООРУЖЁННОСТЬ ТРУДА, показатель, характеризующий обеспеченность труда электрич. энергией; составная часть энерговооружённости труда. Повышение Э. т.- важное условие научно-технического прогресса и роста производительности общественного труда.
Различают Э. т. и электровооружённость рабочих. Коэфф. Э. т. исчисляется делением количества электрич. энергии, потреблённой на произ-ве, на число фактически отработанных человеко-часов. Электровооружённость рабочих характеризуется мощностью электропривода в кет (см. Энергетическое хозяйство предприятия), приходящейся на 1 рабочего; коэфф. электровооружённости рабочих выражается отношением мощности электромоторов и электрич. аппаратов к числу рабочих, занятых в наиболее заполненную смену.
Сопоставление коэфф. электровооружённости и коэфф. энерговооружённости характеризует уровень электрификации произ-ва. Если на конец года на предприятии коэфф. электровооружённости рабочих 2,0 (2 кет мощности электрич. привода на 1 рабочего в наиболее заполненную смену), а коэфф. энерговооружённости рабочих 2,5, то отношение 2,0 : 2,5 = 0,8 будет коэфф. электрификации труда по мощности; если за год коэфф. Э. т. 2,8, а коэфф. энерговооружённости труда 3,2, то отношение 2,8 : 3,2 = 0,875 будет коэфф. электрификации производств, процесса по мощности.
В статистич. публикациях Э. т. в пром-сти исчисляется как отношение количества электроэнергии, потреблённой за год, к среднесписочному числу рабочих, занятых на произ-ве. В 1976 по сравнению с 1913 произошло увеличение этого показателя в 56 раз. Коэфф. Э. т. в пром-сти растёт быстрее, чем производительность труда пром. рабочих. Сопоставление этих показателей выражает изменение электроёмкости продукции. Напр., потребление электроэнергии в пром-сти СССР составило в 1940 34,8 млрд. кет -ч, а в 1976 - 692,8 млрд. кет-ч, т. е. увеличилось в 19,9 раза. Объём пром. продукции за то же время увеличился в 17,7 раза; значит электроёмкость продукции возросла в 19,9:17,7 = = 1,12 раза.
Лит.: Родштейн А. А., Статистика энергетики в промышленности, М., 1956; Бакланов Г. И., Адамов В. Е., Устинов А. Н., Статистика промышленности, 3 изд., М., 1976. Г. И. Бакланов.
ЭЛЕКТРОВЫСАДОЧНАЯ МАШИНА, предназначена для получения на прутковых, профильных или трубных заготовках местных утолщений путём высадки. Высаживаемый участок заготовки нагревается при перемещении в индук-
торе; применяют также нагрев в проходной печи сопротивления и электроконтактный нагрев. Э. м. позволяют получать утолщения как на концах заготовки (законцовки), так и чередующиеся по её длине. Благодаря постепенной подаче заготовки в зону нагрева длина утолщения, полученного на Э. м., может быть значительно большей, чем при высадке на горизонтально-ковочных машинах. Э. м. применяют для произ-ва клапанов, труб с фланцами и сильфона-ми, ступенчатых валов, профилей с законцовками и др. деталей из сталей, титановых, алюминиевых, реже медных и никелевых сплавов. На Э. м. получают также заготовки переменного сечения для последующей штамповки.
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ, возникновение высокого давления в результате высоковольтного электрич. разряда между погружёнными в жидкость электродами. Давление до 3 кбар (300 Мн/м2) получают за счёт энергии импульсной ударной волны, распространяющейся вокруг канала разряда в рабочей среде, обычно в воде. Это давление используют для механич. воздействия на материалы при их обработке (напр., прессовании, штамповке, гибке), очистке, дроблении, размоле, перемешивании (напр., при приготовлении суспензий), распылении и др. Энергия, необходимая для электрич. разряда, накапливается в конденсаторе. В зависимости от назначения установок применяют конденсаторы ёмкостью от 10 до 1500 мкф, сила тока в импульсе 15-50 ка, длительность разряда 10-40 мксек, мгновенная мощность до 200 Мвт.
Лит.: Несветайлов Г. А., Серебряков Е. А., Теория и практика электрогидравлического эффекта, Минск, 1966; ПопиловЛ. Я., Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов, М., 1969 Л. Ю. Максимов.
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЕ БУРЕНИЕ, основано на разрушении горной породы в заполненном водой забое скважины гидравлич. ударом, создаваемым разрядом тока высокого напряжения (до 200 кв). Впервые разработано в СССР Л. В. Юткиным в 50-х годах. Бур выполнен в виде невращающегося трубчатого и вращающегося центрального электродов, к к-рым с поверхности подаются с заданной частотой импульсы тока высокого напряжения. Происходит электрич. пробой межэлектродного промежутка по воде. Расширяющаяся газовая полость пробоя создаёт гидравлич. удар жидкости, в результате к-рого происходит разрушение породы на забое.
ЭЛЕКТРОГЛЯНЦЕВАТЕЛЬ, электрич. прибор для придания зеркального блеска поверхности позитива, выполненного на глянцевой фотобумаге. Осн. часть Э.- стальной полированный хромиров. барабан (или пластины), внутри к-рого помещён электрический нагреват. элемент (для ускорения сушки фотобумаги). Поверхность фотобумаги, прикатанной (напр., с помощью резинового валика) фотографич. слоем к барабану (пластине), после высыхания приобретает зеркальный блеск.
ЭЛЕКТРОГОРСК(до1946 -нос. Электропередача), город в Павлово-По-садском р-не Моск. обл. РСФСР, в 75 км к В. от Москвы. Соединён ж.-д. веткой со станцией Павлово-Посад (на линии Москва - Орехово-Зуево). Возник в связи со строительством (1912-14) электростанции на торфе - ГРЭС им. Р.Э. Классона. Торфопредприятие. Мебельный комбинат, з-ды: авторем., 2 механич. по ремонту электромеханич. оборудования, асфальтобетонный.
ЭЛЕКТРОГРАВИМЕТРИЯ, один из электрохимических методов анализа.
ЭЛЕКТРОГРАВИРОВАЛЬНЫЙ АППАРАТ, электронно-гравировальный автомат, электронно-механич. устройство для автоматич. изготовления клише однокрасочной или цветной печати. Создан в нач. 30-х гг. (Хоуэй, США, 1932, Н. П. Толмачёв, СССР, 1934). Принцип действия Э. а. основан на последоват. построчной развёртке (сканировании) иллюстрац. оригинала и преобразовании отражённой от него световой энергии в электрическую. Последняя используется для управления гравиров. устройством, к-рое имеет резец, создающий на формном материале (металле или пластмассе) необходимые углубления (пробельные элементы клише). Глубина и площадь пробельных элементов обратно пропорциональна тональности оригинала (насыщенности цветом), а их количество, приходящееся на 1 см2клише, составляет от 400 до 3600 шт. и выше. Скорость гравирования до 12 м/мин. По сравнению с фотоцинко-графскими процессами (см. Цинкография) изготовление клише на Э. а. обеспечивает полную автоматизацию процесса, уменьшение производств, площади, снижение себестоимости продукции и улучшение условий труда работающих. Э. а. широко используются в типографиях и на полиграфич. комбинатах. С 60-х гг. выпускаются Э. а. и для изготовления форм глубокой печати на омеднённых цилиндрах, воспроизводящих не только иллюстрации, но и текст. Лит.: Рабинович А. Д., Духовный И. Я., Полиграфические электронные гравировальные машины, М., 1961; Далматова С. А., Технология электронно-гравировальных процессов, М., 1973; Грибков А. В., Розенфельд П. Я., Стереотипное и фотомеханическое оборудование, М., 1975. Н.Н.Полянский.
ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКОЕ КОПИРОВАНИЕ, то же, что электрофотографическое копирование.
ЭЛЕКТРОГРАФИЯ (от электро... и ...графия), совокупность электрич. и магнитных способов воспроизведения красочных изображений на различных материалах. К Э. обычно относят электрофотографию, электрографическое копирование, магнитографию (ферромагнитографию) и др. Электрографич. способы получения изображений, используемые в полиграфич. производстве, отличаются относит, простотой изготовления печатных форм, но пока ещё уступают классич. полиграфич. способам по скорости и производительности печатного процесса и качеству воспроизведённого оригинала и поэтому применяются ограниченно: для получения небольшого количества копий оригинала, для изготовления малоформатных офсетных печатных форм при оперативном размножении документации небольшими тиражами.
ЭЛЕКТРОД (от электро... и греч. hodos - путь), конструктивный элемент электронного, ионного или электротехнич. прибора или технологич. установки, представляющий собой проводник определённой формы, посредством к-рого участок электрич. цепи, приходящийся на рабочую среду (вакуум в технич. смысле, газ, полупроводник, жидкость), соединяется с остальной частью этой цепи (образуемой проводами).
Э. электронного прибора (электронной лампы, электроннолучевого прибора, полупроводникового прибора и др.) обычно выполняют в виде пластинки, сетки, цилиндра и т. д. функции этих Э. весьма разнообразны. Например, такие Э., как катод, фотокатод, служат источниками электронов; сетки (управляющие, экранирующие, антидина-тронные) и Э. 'электронных пушек используются для создания внутри прибора электрич. полей, управляющих движением электронов и ионов в рабочей среде; анод является коллектором электронов.
ЭЛЕКТРОД сварочный, см. в ст. Сварочные материалы.
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА (эдс), физ. величина, характеризующая действие сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока; в замкнутом проводящем контуре равна работе этих сил по перемещению единичного положит, заряда вдоль контура. Если через ЕСТр обозначить напряжённость поля сторонних сил, то эдс в замкнутом контуре (L) равна E = ФEdl, где dl - элемент длины контура.
Потенц. силы электростатич. (или стационарного) поля не могут поддерживать постоянный ток в цепи, т. к. работа этих сил на замкнутом пути равна нулю. Прохождение же тока по проводникам сопровождается выделением энергии - нагреванием проводников. Сторонние силы приводят в движение заряж. частицы внутри источников тока: генераторов, гальванич. элементов, аккумуляторов и т. д. Происхождение сторонних сил может быть различным. В генераторах сторонние силы - это силы со стороны вихревого электрич. поля, возникающего при изменении магнитного поля со временем, или Лоренца сила, действующая со стороны магнитного поля на электроны в движущемся проводнике; в гальванич. элементах и аккумуляторах - это хим. силы и т. д. Эдс определяет силу тока в цепи при заданном её сопротивлении (см. Ома закон). Измеряется эдс, как и напряжение, в вольтах.
Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 4 изд., 1977 (Общий курс физики); Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976. Г. Я. Мякишев.
ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОР, устройство для возбуждения детонации заряда взрывчатого вещества с помощью электрич. тока. Состоит из капсюля-детонатора и электровоспламенителя, размещённых в одной гильзе. Для инициирования Э. в качестве источников тока используют взрывные машинки, реже силовую или осветит, сеть. Известны конструкции Э. с мостиком накаливания (распространены в СССР), токопроводящим воспламенит, составом и искровые. По времени срабатывания различают пром. Э. мгновенного, короткозамедленного и замедленнрго действия. В Э. мгновенного действия инициирование капсюля-детонатора осуществляется непосредственно от электровоспламенителя, в электродетонаторах короткозамедленного и замедленного действия - через замедляющий состав. По назначению и условиям применения Э. подразделяются на водостойкие и неводостойкие, предохранительные (для шахт, опасных по газу и пыли) и непредохранительные, нормальной и низкой чувствительности, антистатические, повышенной термоустойчивости (для взрывных работ в нефтяной пром-сти при темп-ре окружающей среды до 270 °С), сейсмические (для сейсморазведочных работ). Э. получили распространение при пром. взрывных работах.
Лит.: РоссиБ. Д., Поздняков 3. Г., Промышленные взрывчатые вещества и средства взрывания, М., 1971.
В. М. Комир.
ЭЛЕКТРОДИАГНОСТИКА (от элект-ро... и диагностика), метод исследования функций проводимости двигат. нервов и возбудимости мышц при помощи раздражения их электрич. током. Применяется для выявления заболеваний или травм периферич. нервов и мышц. Для Э. пользуются как постоянным, так и переменным током. На поверхности тела имеются определённые точки, к-рые соответствуют наиболее электрически возбудимым пунктам каждого нерва и мышцы; к ним прикрепляют активный электрод в виде стержня; пассивный электрод в виде широкой свинцовой пластины помещают в области грудины или поясницы исследуемого. Определяют порог возбудимости (по минимальной силе тока, способной вызвать видимое глазом сокращение мышцы) сначала на здоровой, затем на по-раж. стороне и устанавливают количеств, изменения. Отсутствие реакции мышцы на сильные раздражения говорит о гибели нерва или мышцы. По восстановлению возбудимости судят о регенерации нерва после травмы. Э.- метод раннего выявления тетании, миастении, миотонии и др. заболеваний. Как вид Э. можно рассматривать хронаксиметрию, при к-рой измерение электровозбудимости тканей проводят с учётом силы тока и длительности его действия (так, при полиомиелите наблюдается резкое удлинение времени для вызова ответной реакции мышцы на раздражение). Э. используется также для распознавания нек-рых ушных, глазных, внутр. и др. заболеваний.
Электроодонтодиагностикой наз. исследование чувствит. нервов зуба при помощи их раздражения электрич. током; используется в стоматологии для распознавания болезненных изменений пульпы или периодонта.
ЭЛЕКТРОДИАЛИЗ, см. в ст. Диализ.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА классическая, классич. (неквантовая) теория поведения электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрическими зарядами. Осн. законы классич. Э. сформулированы в Максвелла уравнениях. Эти уравнения позволяют определить значения осн. характеристик электромагнитного поля - напряжённости электрич. поля Е и магнитной индукции В - в вакууме и в макроскопич. телах в зависимости от распределения в пространстве электрич. зарядов и токов.
Микроскопич. электромагнитное поле, создаваемое отд. заряженными частицами, в классич. Э. определяется Лоренца - Максвелла уравнениями, к-рые лежат в основе классич. статистич. теории электромагнитных процессов в макроскопич. телах; усреднение уравнений Лоренца - Максвелла приводит к уравнениям Максвелла.
Законы классич. Э. неприменимы при больших частотах и, соответственно, малых длинах электромагнитных волн, т. е. для процессов, протекающих на малых пространственно-временных интервалах. В этом случае справедливы законы квантовой электродинамики.
Историю возникновения и развития классич. Э. см. в ст. Электричество.
Г. Я. Мякишев.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ДВИЖУЩИХСЯ СРЕД, раздел электродинамики, в к-ром изучаются электромагнитные явления, в частности законы распространения электромагнитных волн, в движущихся средах. Э. д. с. включает также оптику движущихся сред, в к-рой исследуется распространение света в движущихся средах. Хотя экспериментальный материал по Э. д. с. накапливался в течение неск. столетий, полное его объяснение стало возможным только после появления теории относительности.
18 и 19 вв. ознаменовались бурным развитием ньютоновской механики. На её основе были объяснены не только механич. движение тел и динамика сплошных сред, но и, казалось бы, не связанные с механикой тепловые явления. У подавляющего большинства физиков возникла уверенность, что все явления в природе могут быть объяснены действием законов классич. механики. Это нашло своё выражение и в подходе к электромагнитным явлениям. Опыты по интерференции света с неопровержимостью указывали на то, что свет имеет волновую природу. Но из механики было известно, что для распространения волны необходима упругая среда. Поэтому считалось, что и для распространения световых волн также нужна упругая среда. Колебания этой светоносной среды, названной эфиром, и связывались со световыми волнами. Т. к. было известно, что свет распространяется и в пустоте, приходилось считать, что пустота тоже заполнена световым эфиром. Эфир наделялся весьма необычными свойствами: с одной стороны, он должен был обладать очень большой упругостью (поскольку скорость распространения волн тем больше, чем больше упругость среды, а скорость световых волн очень велика), с другой - не должен был оказывать никакого механич. сопротивления движущимся сквозь него телам (поскольку все тела движутся в пустоте без сопротивления).
Попытка объяснения электромагнитных явлений с помощью теории эфира неизбежно приводила к вопросу о том, как протекают электромагнитные явления в теле, движущемся через эфир. Осн. теории, созданные в кон. 19 в. для описания оптич. явлений в движущейся среде (теории Г. Герца и X. Лоренца), базировались на представлении об эфире. Однако они противоречили нек-рым известным к тому времени опытам.
Создание непротиворечивой Э. д. с стало возможным лишь после появлени спец. теории относительности А. Эйн штейна (1905), к-рая устранила эфи как светоносную среду и как преиму ществ. систему отсчёта. Понятия "покс ящаяся" и "движущаяся" среды поте ряли свой абс. характер и стали опреде ляться только выбором системы отсчёт (и связанным с ней "наблюдателем")
В 1908 Г. Минковский показал, чт Максвелла уравнения для покоящихс: сред в сочетании с принципом относитель ности Эйнштейна (см. Относительности принцип) однозначно определяют элек тромагнитное поле в движущейся среде Эти же уравнения могут быть получен! и др. путём - усреднением микроскопич уравнений электронной теории Лоренц (см. Лоренца - Максвелла уравнения с учётом того, что у всех частиц сред! имеется скорость упорядоченного дви жения.
Уравнения для полей в движущейся среде совпадают с уравнениями Максвел ла в
покоящейся среде:
Здесь Е и Н - векторы напряжённосте! электрич. и магнитного
полей, О и В - электрич. и магнитная индукции, р i j - плотности
внешних зарядов и токов Эта система уравнений должна быть дополнена т. н.
материальными уравнениями, связывающими напряжённости полей с индукциями. В
покоящейся среде материальные уравненш имеют вид: D = zE, В = цН (1а),
га s и д - диэлектрич. и магнитная проницаемости среды. Из вида этих
соотношений в покоящейся среде однозначно еле дует их вид в среде, движущейся
со скоростью V:
(квадратные скобки обозначают вектор ное произведение). Это т. н. материаль
ные уравнения Минковского; при v=0 они переходят в уравнения (1а). Материальные
уравнения (2), вытекающие из принципа относительности, в сочетании с
уравнениями Максвелла (1) удовлетворительно объясняют результаты всех
экспериментов по изучению электромагнитных явлений в движущихся средах. Ниже
рассмотрены нек-рые из следствий теории Э. д. с.
Распространение электромагнитны} волн в движущейся среде. Пусть в
среде движущейся со скоростью V, распространяется электромагнитная волна
Здесь Ео и Но - амплитуды электрич. i магнитного полей, k -
волновой вектор со - круговая частота волны, г, t - координата и
время. Из уравнений (1) - (3 вытекает, что волновой вектор и частоте в
движущейся среде связаны соотноше нием
При v = 0 (для покоящейся среды) по лучаем К2 = ецсо2/с2.
В соотношение (4; входит угол в между направлением распространения волны
(вектором k) и скоростью v (kv = kv cos в); поэтому
условия распространения волны для разных направлений различны. При малых v, ограничиваясь
величинами первого порядка по v/c, из (4) можно получить выражение для
фазовой скорости vфаз волны, распространяющейся под углом V к. скорости
среды:
направление фазовой скорости совпадает с направлением волнового вектора k.
Эта формула была подтверждена в Физо опыте. Из (5), в частности,
видно, что скорость света в движущейся среде не равна сумме скоростей света в
неподвижной среде и самой среды.
Поляризация волны, т. е. направления векторов Еои Но,
зависит от скорости среды: вектор Еаперпендикулярен не k, как
в покоящейся среде, а вектору
представляющему собой линейную комбинацию скорости среды и волнового
вектора; вектор Но не перпендикулярен k и Ео.
До сих пор предполагалось, что среда перемещается как целое равномерно и прямолинейно. Если скорость среды зависит от координат и времени, напр, если среда вращается, то методы спец. теории относительности становятся недостаточными для определения электромагнитного поля в этом случае. Вид уравнений поля может быть получен с помощью общей теории относительности. (При малых угловых скоростях вращения применима спец. теория относительности.)
Отражение и преломление света на движущихся границах раздела. Если электромагнитная волна падает на движущуюся границу раздела двух сред, то, как и в случае покоящейся границы, волна частично отражается, а частично проходит через границу. Однако движение границы приводит к ряду новых физ. эффектов. Так, оказывается, что угол падения не равен углу отражения, а частоты всех трёх волн - падающей, отражённой и преломлённой - различны. Имеются и др. отличия; напр., при нек-рых скоростях границы может отсутствовать отражённая волна, но зато имеются две преломлённые с разными частотами.
Рассмотрим простейший пример - отражение света от движущегося в пустоте
зеркала (Эйнштейн, 1905). В этом случае прошедшая волна отсутствует, имеются
лишь падающая и отражённая волны (рис. 1). Если скорость v зеркала
направлена по нормали к его плоскости, а волна падает на зеркало под углом a1
к нормали, то угол отражения а2 след, образом выражается через
угол падения:
где b = v/c (предполагается, что зеркало движется навстречу падающей
волне). При b = 0 (зеркало покоится) получим cos a1 = cos а2,
т. е. равенство углов падения и отражения. Напротив, если скорость зеркала
стремится к скорости света, то из (7) следует, что при любом угле падения угол
отражения стремится к нулю, т. е. даже при скользящем падении отражённая волна
уходит от зеркала по нормали. Частота отражённой волны связана с частотой
падающей волны соотношением:
Если волна падает на движущееся зеркало по нормали, из (8) получается
Если скорость зеркала близка к скорости света, частота отражённой волны во
много раз больше частоты падающей.
Движущееся зеркало - один из примеров движущейся границы раздела. В общем случае граница раздела не является идеально отражающей, поэтому кроме падающей и отражённой имеется преломлённая волна. Помимо этого, и граница раздела, и среды по обе стороны от неё могут двигаться с различными скоростями. Если скорости сред по обе стороны от границы параллельны плоскости раздела, отражение волны от такой границы сопровождается поворотом плоскости поляризации, причём угол поворота пропорционален относит, скорости граничащих сред.
Для определения отражённой и преломлённой волн необходимо знать условия, к-рым удовлетворяют поля на границе раздела. В системе отсчёта, в к-рой граница раздела покоится, граничные условия оказываются такими же, как в электродинамике неподвижных тел.
По изменению частоты при отражении волны от движущейся границы может быть определена скорость границы. Было также предложено использовать этот эффект для умножения частоты электромагнитных волн; при этом в качестве отражающих тел предлагалось применять пучки ускоренной плазмы. Эксперимент подтвердил такую возможность, однако достигнутая эффективность преобразования частот пока невелика.
Излучение электромагнитных воли в движущейся среде. Источниками излучения в движущейся среде, как и в покоящейся, являются электрич. заряды и токи. Однако характер распространения электромагнитных волн от источника, расположенного в движущейся среде, существенно отличается от того, что имеет место в случае покоящейся среды.
Пусть в нек-рой малой области в движущейся среде расположен источник и время излучения мало. Если бы среда покоилась, то поле излучения расходилось бы от источника во все стороны с одинаковой скоростью, равной скорости света, т. е. всё поле излучения было бы сосредоточено вблизи от сферич. поверхности, расширяющейся со скоростью света. Движение среды приводит к тому, что скорость света в разных направлениях оказывается различной [см. формулу (5)]. Поэтому поверхность, на к-рой поле излучения отлично от нуля, уже не является сферой. Расчёт показывает, что эта поверхность имеет вид эллипсоида вращения с осью симметрии, направленной по скорости движения среды. Полуоси эллипса линейно растут со временем, а центр эллиптич. оболочки перемещается параллельно скорости среды. Т. о., оболочка, на к-рой сосредоточено излучение, одновременно расширяется и "сносится по течению" в движущейся среде ("увлекается" средой). Если скорость перемещения среды сравнительно невелика, то источник излучения находится внутри этой оболочки (рис, 2).
Если же скорость движения среды превышает фазовую скорость света, то оболочку "сдувает" настолько сильно, что она вся оказывается "ниже по течению", и источник излучения находится вне этой оболочки (рис. 3).
Прохождение заряженной частицы через движущуюся среду. При рассмотрении излучения в движущейся среде ранее предполагалось, что источник излучения покоится. Если источник движется, то его поле излучения, как и в покоящейся среде, определяется интерференцией волн, испущенных источником в каждой точке своего пути. Отличие от случая покоящейся изотропной среды заключается в том, что из-за эффекта увлечения в движущейся среде скорость волн в разных направлениях различна (см. рис. 2 и 3).
Особенность излучения движущегося источника в движущейся среде можно понять на примере Черенкова - Вавилова излучения. Пусть в среде, движущейся со скоростью V, перемещается с постоянной скоростью и точечная заряженная частица. Для простоты будем считать, что и и v направлены по одной прямой. В случае покоящейся среды (v = 0) частица может стать источником излучения, если её скорость достаточно велика (превышает фазовую скорость
света в среде
Возникающее излучение, наз. излучением Черенкова - Вавилова, уносит энергию
от движущейся частицы, которая, т. о., замедляется. В движущейся среде
источником излучения Черенкова - Вавилова может быть медленная или даже
покоящаяся заряженная частица. Если частица покоится, а скорость движения среды
превышает фазовую скорость света, возникает характерное волновое поле,
представляющее собой излучение Черенкова - Вавилова в этом случае. При этом на
частицу - источник излучения - действует ускоряющая сила в направлении движения среды.
Рассмотренный пример показывает, что в движущейся среде характер взаимодействия заряженной частицы со средой меняется. В зависимости от скоростей частицы и среды потери энергии частицы могут иметь различную величину и даже менять знак, что соответствует уже не замедлению, а ускорению частицы средой.
После того как стали получать (с помощью сильноточных и плазменных ускорителей) пучки заряженных частиц большой плотности, движущиеся с релятивистской скоростью, интерес к Э. д. с. возрос. Плотные пучки во многих отношениях ведут себя как макроскопич. движущаяся среда. В связи с применением таких пучков появились новые возможности не только в Э. д. с. вообще, но также в изучении эффектов выше 1-го порядка по vjc, т. е. эффектов, в к-рых величина v/c уже не мала по сравнению с единицей.
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976; его же, Собр. научных трудов, т. 1, М., 1975; Б е к к е р Р., Электронная теория, пер. с нем., Л.- М., 1936; БолотовскийБ. М., Столяров С. Н., Современное состояние электродинамики движущихся сред (безграничные среды), в кн.: Эйнштейновский сборник. 1974, М., 1976. Б. М. Болотовскый.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА КВАНТОВАЯ, см. Квантовая электродинамика.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ АППАРАТА, способность электрического аппарата работать без повреждений, выдерживая электродина-мич. усилия, возникающие в нём в результате взаимодействия магнитных полей, создаваемых токопроводящими частями аппарата, и определяемых исходя из самых тяжёлых условий, возможных при его эксплуатации (обычно при коротком замыкании). Э. у. а. задаётся (и указывается в паспорте прибора) либо как максимально допустимая амплитуда сквозного тока, проходящего через аппарат, либо как наибольшее допустимое отношение этого тока к номинальному току аппарата, либо в виде максимально допустимого механич. усилия в аппарате при коротком замыкании.
Лит.: ХолявскийГ. Б., Расчет электродинамических усилий в электрических аппаратах, М.- Л., 1962; Тамм И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966. Р. Р. Мамашин.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ, громкоговоритель, в к-ром для преобразования электрич. колебаний звуковых частот в механические используют взаимодействие магнитного поля постоянного магнита с током в подвижной катушке, подключённой к источнику электрич. колебаний. Катушка (располагаемая в зазоре магнита) и жёстко связанная с ней диафрагма (см. рис.) вместе с магнитной системой образуют т. н. головку Э. г. Взаимодействие тока с магнитным полем вызывает механич. колебания диафрагмы, сопровождающиеся излучением звуковых волн либо непосредственно (в Э. г. прямого излучения), либо через рупор (в рупорных громкоговорителях). Для обеспечения высокого качества звучания и эксплуатац. надёжности Э. г. головку помещают в корпус из дерева, пластмассы или металла. Э. г. используют в радиоприёмниках, электрофонах, магнитофонах и т. п. Мощность Э. г. зависит от его назначения и лежит в пределах от 0,05 до 100 ва; кпд Э. г. прямого излучения обычно не более 1-3%. Э. г. бывают узкополосные (обеспечивают воспроизведение в сравнительно узком интервале частот, напр. 300- 5000 гц) и широкополосные (напр., 40- 15 000 гц). Широкополосные головки сложны в изготовлении, поэтому в Э. г. часто применяют системы, состоящие из неск. головок, каждая из к-рых воспроизводит звук в определённом участке частотного диапазона.
Лит.: Римский-Корсаков А. В., Электроакустика, М., 1973; Э ф р у с с и М. М., Громкоговорители и их применение, 2 изд., М., 1976.
Н. Т. Молодая, Л. 3. Папернов.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ МИКРОФОН, микрофон, в к-ром для преобразования звуковых квлебаний в электрич. используют явление возникновения эдс индукции (см. Индукция электромагнитная) в металлич. проводнике, совершающем под действием звуковых волн вынужденные колебания в поле постоянного магнита.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРИБОР, измерительный прибор, принцип действия к-рого основан на механич. взаимодействии двух проводников при протекании по ним электрич. тока. Э. п. состоит из измерительного преобразователя, преобразующего измеряемую величину в переменный или постоянный ток, и измерит, механизма электродинамич. системы (рис.). Наиболее распространены Э. п. с неподвижной катушкой, внутри к-рой на оси со стрелкой расположена подвижная катушка. Вращающий момент на оси возникает в результате взаимодействия токов в обмотках катушек 1 и 2и пропорционален произведению действующих значений этих токов. Уравновешивающий момент создаёт пружина, с к-рой связана ось. При равенстве моментов стрелка останавливается.
Э. п.- наиболее точные электроизме-рит. приборы, применяемые для определения действующих значений тока и напряжения в цепях переменного и постоянного тока. При последоват. соединении обмоток катушек угол поворота стрелки пропорционален квадрату измеряемой величины. Такое включение обмоток применяется в Э. п. для измерения напряжения и силы тока (вольтметры и амперметры). Электродинамич. измерит, механизмы используют также для измерения мощности (ваттметры). При этом через неподвижную катушку пропускают ток, пропорциональный току, а через подвижную - ток, пропорциональный напряжению в измеряемой цепи. Показания прибора пропорциональны активному или реактивному значению электрич. мощности. В случае исполнения электродинамич. механизмов в виде логометров их применяют как частотомеры, фазометры и фарадометры. Э. п. изготовляют гл. обр. переносными приборами высокой точности - классов 0,1; 0,2; 0,5. Разновидность Э. п.- ф е р-родинамический прибор, в к-ром для усиления магнитного поля неподвижной катушки применяют магнитопровод из ферромагнитного материала. Такие приборы предназначаются для работы в условиях вибрации, тряски и ударов. Класс точности ферродинамич. приборов 1,5 и 2,5.
Лит.: Электрические измерения, под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972.
Н. Н. Вострокнутов.
ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ, элект-рохимич. превращения на границе электрод/электролит, при к-рых через эту границу происходит перенос заряда, проходит электрич. ток. В зависимости от направления перехода электронов (с электрода на вещество или наоборот) различают катодные и анодные Э. п., приводящие соответственно к восстановлению и окислению веществ. Пространственное разделение процессов окисления и восстановления используется в химических источниках тока и при электролизе. Точной мерой скорости Э. п. служит плотность тока (а/см2). Особенностью Э. п. является зависимость их скорости от электродного потенциала, а также от строения двойного электрического слоя и наличия адсорбированных частиц на межфазной границе. Скорость Э. п. увеличивается по мере возрастания перенапряжения. При равновесном потенциале достигается динамич. равновесие, при к-ром ток через электрод не протекает, однако через границу фаз идёт непрерывный обмен носителями зарядов - ионами или электронами (т. н. ток обмена - один из основных кине-тич. параметров Э. п.). Скорость Э. п. может меняться в очень широких пределах в зависимости от природы электрода. Так, ток обмена при электрохимич. процессе выделения водорода из водных растворов кислот варьирует от 10-12 а/см2 для ртутного электрода до 0,1 а/см2для платинового. На скорость Э. п. влияют концентрация реагирующих частиц и темп-ра.
Простейшие Э. п.- реакции переноса электрона типа Fe2+ = Fe3+ + e. Перенос электронов может сопровождаться разрывом хим. связей и переходом атомов от исходного вещества к продукту реакции, напр. C6H5NO2 + 6H++ 6е= = С6Н5NH2+ 2Н2О. Более сложные Э. п. сопровождаются образованием новой фазы. К ним относятся катодное осаждение и анодное растворение металлов, напр. Ag+ + е=> Ag, а также выделение и ионизация газов, напр. 2Н+ + + 2е = Н2. Одной из стадий Э. п. всегда является стадия разряда-ионизации, т. е. переход заряженной частицы через границу фаз. Эта стадия - электрохимия, элементарный акт суммарного процесса. Э. п. включают как стадии доставки реагирующего вещества к поверхности электрода, так и отвода продуктов реакции в объём раствора. Э. п. могут включать также хим. стадии, предшествующие стадии разряда-ионизации или протекающие после неё. Широко применяемые в технике электродные процессы описаны в статьях Гальванотехника, Электрометаллургия, Электрофизические и электрохимические методы обработки, Анодирование. В. В. Лосев
ЭЛЕКТРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ, разность электрич. потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом (чаще всего между металлом и раствором электролита). Возникновение Э. п. обусловливается переносом заряженных частиц через границу раздела фаз, специфич. адсорбцией ионов, а при наличии полярных молекул (в том числе молекул растворителя)- ориентац. адсорбцией их. Величина Э. п. в неравновесном состоянии зависит как от природы и состава контактирующих фаз, так и от кинетич. закономерностей электродных реакций на границе раздела фаз. Равновесное значение скачка потенциалов на границе раздела электрод/раствор определяется исключительно особенностями электродной реакции и не зависит от природы электрода и адсорбции на нём поверхностно-активных веществ. Эту абсолютную разность потенциалов между точками, находящимися в двух разных фазах, нельзя измерить экспериментально или рассчитать теоретически. Практич. значение имеют относительные Э. п., обычно наз. просто Э. п., представляющие собой разность Э. п. рассматриваемого электрода и электрода сравнения - чаще всего нормального водородного электрода, Э. п. к-рого условно принимается равным нулю.
При электрохимич. равновесии на электроде величина Э. п. (?) может быть
выражена через изменение гиббсовой энергии (&G) реакции: Е = -&G/zF,
где z - число электронов, участвующих в электрохимич. процессе, F -
Фарадея число. Э. п. в этом случае зависит от активности (а) участвующих
в реакции веществ (потенциалопределяющих веществ). Для электродов Ме/Меn+Е
= = E0 + (RT/zF)ln aмеn++, где R
- газовая постоянная, Т - темп-pa, Eо - нормальный потенциал. Для
окисли-тельно-восстановит. систем с инертным электродом, у к-рых все компоненты
электрохимич. реакции находятся в растворе, Э. п. (окислительно-восстановительный
потенциал) определяется активностями как окисленной (аак), так
и восстановленной (ав) форм вещества:
где v - стехиометрический коэффициент.
В случае, когда на электроде возможно одновременное протекание более одной электродной реакции, используется понятие стационарного Э. п. При пропускании электрич. тока измеренный Э. п. будет отличаться от равновесного на величину поляризации (см. Поляризация электрохимическая). Лит. см. при ст. Электрохимия.
В. В. Городецкий.
ЭЛЕКТРОДОМЕННАЯ ПЕЧЬ, электрич. рудовосстановительная шахтная печь для выплавки чугуна из железных руд. Состоит из шахты с верхней загрузкой шихтовых материалов и расположенного под ней широкого горна. Переменный ток подаётся на наклонные (реже горизонтальные) угольные электроды. Необходимое для технологич. процесса тепло выделяется в горне в результате горения электрич. дуг, а также нагревания шихты и шлака при прохождении через них электрич. тока. Конструкция Э. п. разработана в 1898 (Э. Стассано в Италии). Первая пром. Э. п. была введена в эксплуатацию в 1908 в Швеции (з-д Домнарвет). В 1-й четв. 20 в. число Э. п. достигло неск. десятков (в основном в Швеции и Норвегии, в меньшей мере в Италии и Японии). Применение Э. п. было экономически оправданным в тех районах, где мало коксующихся углей и есть дешёвая электроэнергия. Но из-за недостаточно высокой производительности и сложности эксплуатации, а также в связи с появлением и развитием мощных закрытых дуговых печей число работающих Э. п. резко сократилось и к сер. 70-х гг. их эксплуатация практически прекратилась.
ЭЛЕКТРОДЫ гальванических цепей, гальванические электроды, металлические, окис-ные или др. электрич. проводники, находящиеся в контакте с ионным проводником (электролитом - раствором или расплавом). Важнейшей характеристикой таких Э. является электродный потенциал, устанавливающийся на границе электрод/электролит.
По применению различают электроды сравнения, индикаторные Э. и др. Системы двух различных Э. могут использоваться как химические источники тока, а при пропускании через такие системы постоянного тока они служат электролизёрами.
ЭЛЕКТРОДЫ СРАВНЕНИЯ, гальва-нич. электроды, применяемые для измерения электродных потенциалов. Обычно измеряют разность потенциалов между исследуемым электродом и выбранным Э. с., имеющим известный потенциал относительно условно принятого за нуль потенциала нормального водородного электрода (НВЭ) (более строго: за нуль принят потенциал стандартного водородного электрода, отличающегося от НВЭ тем, что для него равна единице не концентрация, а активность ионов Н+). Измеренную разность принимают за потенциал исследуемого электрода, указывая, относительно какого Э. с. он измерен. В качестве Э. с. выбирают электроды, потенциалы к-рых характеризуются хорошей стабильностью и воспроизводимостью. Э. с. различаются по природе протекающих на них электрохимич. реакций. Эти реакции должны быть высокообратимыми (чтобы исключить изменения потенциала Э. с. при прохождении через него небольшого тока).
Наиболее употребительны Э. с.: каломельные (Hg/Hg2Cl2/KCl или НС1), хлор-серебряные (Ag/AgCl/KCl или НС1), ртутносульфатныг (Hg/HgSO4/H2SO4), ртутноокисные (Hg/HgO/KOH), хингид-ронные (Pt/гидрохинон, хинон/HCl). Потенциалы Э. с. зависят от концентрации потенциалопределяющих ионов (напр., для каломельных Э. с.- от концентрации ионов С1~: потенциалы 0,1 н., 1 н. и насыщенного каломельных Э. с. при 25 °С равны соответственно 333, 280 и 241 мв относительно НВЭ). Изменение потенциалов (ф) Э. с. с темп-рой (t, °C) характеризуется температурными коэффициентами, различными для разных Э. с. Для 1 н. каломельного Э. с., напр., Ф = + 280 - 0,24 (t - 25) мв относительно НВЭ при той же темп-ре (по определению Фнвэ = 0 при всех темп-рах). Выбор Э. с. зависит от условий измерений. В неводных средах можно применять и водный Э. с., но учитывать в этом случае диффузионные потенциалы на границе между водным и неводным растворами. В расплавах используют металлические Э. с., потенциалы которых в данном расплаве не меняются во времени.
Лит.: Антропов Л. И., Теоретическая электрохимия, Зизд.. М., 1975; Reference electrodes, ed. by D. J. G. Ives, G. J. Janz, N. Y.- L., 1961; Б а т л е р Д ж., Электроды сравнения в апротонных органических растворителях, в кн.: Электрохимия метал!ов в неводных растворах, пер. с англ., М., 1974. Г. М. Фло&ианович.
ЭЛЕКТРОЖЕЗЛОВАЯ СИСТЕМА, см. Жезловая система.
ЭЛЕКТРОИЗГОРОДЬ, электропастух, тонкая стальная проволока, подвешенная на кольях и периодически получающая кратковрем. маломощные электрич. импульсы. Используется для ограничения пастбищных участков при загонной системе пастьбы скота. Прикоснувшись к проволоке, животное замыкает цепь тока и получает ощущение кратковременного удара. Вскоре у животных вырабатывается условный рефлекс боязни проволоки. Источник питания Э.- аккумуляторные батареи, дающие напряжение не более 6 в. В зависимости от вида скота проволоку навешивают на выс. 40- 80 см.
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИБОР, измерительный прибор, в к-ром для измерения (неодновременного) двух и более величин используется один измерит, механизм либо неск. различных измерит, преобразователей с общим отсчётным устройством. Шкалу или отсчётное устройство Э. к. п. градуируют в единицах тех величин, к-рые он измеряет. Наиболее широко используют приборы для измерения электрич. напряжения, силы переменного и постоянного тока - ампервольтметры; напряжения, силы переменного и постоянного тока и сопротивления - ампервольтомметры (авометры); индуктивности, напряжения постоянного тока, количества импульсов - универсальные цифровые Э. к. п.
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАСЛА, высокоочищенные масла нефтяные, реже синтетич. и растит, масла, используемые для изоляции и охлаждения электоич. аппаратов и устройств: трансформаторов (см. Трансформаторные масла), конденсаторов, кабелей и др. Э. м. отличаются высокой глектрич. прочностью (до 25 Мв/м) и имеют электрич. сопротивление порядка 1010-1012 ом*см. В 70-е гг. 20 в. мировое произ-во нефтяных Э. м. составляет ок. 1 млн. т, а синтетических - ок. 50 тыс. m в год.
Лит.: К р е и н С. Э., К у л а к о в а Р. В., Нефтяные изоляционные масла, М.- Л., 1959; Липштейн Р. А., Шахнович М. И., Трансформаторное масло, 2 изд., М.. 1968; Ш а х н о в и ч М. И., Синтетические жидкости для электрических аппаратов, М., 1972.
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, материалы, применяемые в электротехнич. и радиотехнич. устройствах для разделения токоведущих частей, имеющих разные потенциалы, для увеличения ёмкости конденсаторов, а также служащие теплопроводящей средой в электрич. машинах, аппаратах и т. п. В качестве Э. м. используют диэлектрики, к-рые по сравнению с проводниковыми материалами обладают значительно большим удельным объёмным электрич. сопротивлением PV = 109-1020ОМ'СМ {у проводников 10-6-Ю-4 ом *см). Осн. характеристики Э. м.: удельное объёмное и поверхностное сопротивления pvи ps, относительная диэлектрическая проницаемость Е, температурный коэфф. ди-электрич. проницаемости 1/е *de/dTzpad-1, угол диэлектрич. потерь 8, электрич. прочность Япр (напряжённость электрич. поля, при к-рой происходит пробой, см. Пробой диэлектриков). При оценке Э. м. учитывают также зависимость этих характеристик от частоты электрич. тока и величины напряжения. Э. м. можно классифицировать по неск. признакам: агрегатному состоянию, хим. составу, способам получения и т. д. В зависимости от агрегатного состояния различают твёрдые, жидкие и газообразные Э. м. Т в ё р д ы е Э. м. составляют наиболее обширную группу и в соответствии с физико-химич. свойствами, структурой, особенностями произ-ва делятся на ряд подгрупп, напр, слоистые пластики, бумаги и ткани, лакоткани, слюды и материалы на их основе, электрокерамич. и др. К этим же материалам условно можно отнести лаки, заливочные и пропиточные составы, к-рые, хотя и находятся в жидком состоянии, но используются в качестве Э. м. в затвердевшем состоянии. Электрич. прочность твёрдых Э. м. (при 20 °С и частоте электрич. тока 50 гц) лежит в пределах от 1 Мв/м (напр., для нек-рых материалов на основе смол) до 120 Мб/ж (напр., для полиэтилентере-фталата). (О применении и получении твёрдых Э. м. см. в ст. Изоляция электрическая, Изолятор, Лаки, Слюда, Стеклопластики, Пластические массы, Компаунды полимерные, Смолы синтетические.) Ж и д к и е Э. м.- электроизоляционные масла, в т. ч. нефтяные, растительные и синтетич. Отдельные виды жидких Э. м. отличаются друг от друга вязкостью и имеют различные по величине электрич. характеристики. Лучшими электрич. свойствами обладают конденсаторные и кабельные масла. Электрич. прочность жидких Э. м. при 20 °С и частоте 50 гц обычно находится в пределах 12-25 Мв/м, напр, для трансформаторных масел 15-20 Мв/м (см. также Жидкие диэлектрики). Существуют полужидкие Э. м.- вазелины. Газообразные Э. м.- воздух, элегаз (гексафто-рид серы), фреон-21 (дихлорфторметан). Воздух является естеств. изолятором (воздушные промежутки в электрич. машинах, аппаратах и т. п.), обладает электрич. прочностью ок. 3 Мв/м. Элегаз и фреон-21 имеют электрич. прочность ок. 7,5 Мв/м, применяются в качестве Э. м. в основном в кабелях и различных электрич. аппаратах.
По хим. составу различают органич, и неорганич. Э. м. Наиболее распространённые Э. м.- неорганич. (слюда, керамика и пр.). В качестве Э. м. используют природные (естественные) материалы и искусственные (синтетич.) материалы. Искусств. Э. м. можно создавать с заданным набором необходимых электрич. и физико-химич. свойств, поэтому такие Э. м. наиболее широко применяют в электротехнике и радиотехнике. В соответствии с электрич. свойствами молекул вещества различают полярные (диполь-ные) и неполярные (нейтральные) Э. м. К полярным Э. м. относятся бакелиты, совол, галовакс, поливинилхлорид, многие кремнийорганич. материалы; к неполярным - водород, бензол, четырёххлористый углерод, полистирол, парафин и др. Полярные Э. м. отличаются повышенной диэлектрич. проницаемостью и неск. повышенной электрич. проводимостью и гигроскопичностью.
Для твёрдых Э. м. большое значение имеют механич. свойства: прочность при растяжении и сжатии, при статич. и дина-мич. изгибе, твёрдость, обрабатываемость, а также тепловые свойства (теплостойкость и нагревостойкость), влагопроницаемость, гигроскопичность, искростойкость и др. Теплостойкость характеризует верхний предел темп-р, при к-рых Э. м. способны сохранять свои механич. и эксплуатац. свойства. Нагревостойкость Э. м.- способность выдерживать воздействие высоких темп-р (от 90 до 250 "С) без заметных изменений электрич. характеристик материала. В электромашиностроении принято деление Э. м. на 7 классов. Наиболее нагревостойкие Э. м.- неорганич. материалы (слюда, фарфор, стекло без связующих или с элементоор-ганич. связующими). Для хрупких материалов (стекло, фарфор) важна также способность выдерживать перепады темп-р. Осуществляя электрич. разделение проводников, Э. м. в то же время не должны препятствовать отводу тепла от обмоток, сердечников и др. элементов электрич. машин и установок. Поэтому важным свойством Э. м. является теплопроводность. Для повышения коэфф. теплопроводности в жидкие Э. м. добавляют минеральные наполнители. Большинство Э. м. в той или иной мере поглощают влагу (гигроскопичны). Для повышения влагонепроницаемости пористые Э. м. пропитывают маслами, синтетич. жидкостями, компаундами. К абсолютно влагостойким можно отнести лишь глазурованный фарфор, стекло и т. п.
Лит.: Электротехнический справочник, 5 изд., т. 1, М., 1974. А. И. Хоменко.
ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА, разновидность электроэрозионных методов обработки, основана на использовании сильноточных электрич. импульсов относительно большой длительности, следующих с малой (1-10) скважностью (подробнее см. в ст. Электрофизические и электрохимические методы обработки).
ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ БУРЕНИЕ, основано на разрушении горной породы мощным электрич. разрядом (пробоем) высокого напряжения (до 200 кв), происходящим в приповерхностной зоне забоя скважины, заполненной жидким диэлектриком (масло, дизельное топливо). Разработан в кон. 60-х гг. 20 в. в СССР (А. А. Воробьёв и др.). Бур выполнен в виде кольцевого зубчатого и центрального электродов. При бурении электроды прижимаются к забою, а центральный электрод вращается, обеспечивая создание последовательных электрич. импульсов-пробоев с определ. частотой по всей площади скважины. Горная порода разрушается за счёт напряжений, возникающих в ней при электрич. пробое. Удаление продуктов разрушения производится циркуляцией жидкого диэлектрика. Эффективность бурения не зависит от крепости пород и глубины скважины и определяется параметрами электрич. пробоя и условиями удаления продуктов разрушения. Скорость бурения до 6-10 м/ч. Область применения - нисходящие скважины в плотных горных породах, обладающих высоким электрич. сопротивлением и не поглощающих циркулирующий в скважине жидкий диэлектрик. Э. б. находится в стадии эксперимента и пром. проверки (1977). Б. Н. Кутузов.
ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫЙ СТАНОК, электроэрозионный станок, станок для размерной обработки то-копроводящих материалов импульсами дугового разряда. Используется в основном для обработки деталей из твёрдых сплавов. Подробнее см. в ст. Электрофизические и электрохимические методы обработки.
ЭЛЕКТРОИНДУКЦИОННАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ, электроиндуктивная дефектоскопия, см. в ст. Дефектоскопия.
ЭЛЕКТРОИНЕРЦИОННЫЕ ОПЫТЫ, опыты, доказавшие, что проводимость металлов обусловлена свободными электронами. Эти опыты были выполнены Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папа-лекси в 1912 (результаты опытов не были опубликованы) и амер. физиками Т. Стюартом и Р. Толменом в 1916. В Э. о. катушка большого диаметра с намотанным на неё металлич. проводом приводилась в быстрое вращение и затем резко тормозилась. При торможении катушки свободные заряды в проводнике продолжали нек-рое время двигаться по инерции. Вследствие движения зарядов относительно проводника в катушке возникал кратковременный электрич. ток. Этот ток регистрировался гальванометром, присоединённым к концам катушки с помощью скользящих контактов. Направление тока свидетельствовало о том, что этот ток обусловлен упорядоченным движением отрицательно заряженных частиц. Величина переносимого заряда, согласно расчётам, прямо пропорциональна отношению заряда к массе частиц, создающих ток. Измерения показали, что это отношение равно отношению заряда к массе электрона, полученному из др. опытов.
Лит.: Калашников С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики, т. 2).
ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТ, ручные переносные машины с приводом от электродвигателя для механич. обработки материалов. Э. состоит обычно из корпуса и размещённого в нём электродвигателя, ротор к-рого соединён с рабочим шпинделем муфтой или редуктором; иногда удлинённый вал ротора Э. является одновременно и рабочим шпинделем. В нек-рых случаях (напр., электрорубанок) ротор обращённого электродвигателя (статор помещён внутри ротора) служит ножевым валом. Иногда вращат. движение передаётся от электродвигателя к рабочим элементам гибким валом. Э. снабжают рукоятками для переноски и направления инструмента во время работы. Для снижения веса Э. его корпус и нек-рые др. детали изготовляются пре-им. из лёгких сплавов. Мощность электродвигателя Э. обычно не превышает 0,4-1,0 кет. Э. предназначен гл. обр. для произ-ва мелких работ и применяется для механизации ручных операций при выполнении слесарных, монтажных, сборочных и отделочных работ, а также для обработки мест изделий, к к-рым нельзя подвести инструмент на стационарных станках.
Широко распространён Э. в металлообработке. Для механизации процесса рубки металлов применяются электрич. рубильные молотки, у к-рых вращение вала электродвигателя преобразуется в возврагно-посгупат. движение зубила или крейцмейселя, закреплённого на конце ударника. При резке металлов используются различные электрич. ножовки, дисковые пилы, при резке листовой стали толщиной до 3 мм - электрич. ножницы вибрационного типа, производительность к-рых достигает 3-6 м/мин. Они особенно удобны при резке по фигурному раскрою. При опиливании применяются передвижные опиловочные электрич. машины, а также электрич. напильники. Для сверления и развёртывания отверстий служат ручные сверлильные машины (электродрели) различных типов: лёгкие, средние и тяжёлые для обработки отверстий диам. соответственно до 9, 15 и 30 мм и угловые - для обработки отверстий в труднодоступных местах. Для механизации процесса нарезания резьбы применяются электрорезьбонарезатели и электросвер-лилки, оснащённые спец. насадками. При шабрении пользуются электромеханич. шаберами и электрич. шабровочными головками.
В деревообработке наиболее распространены электропилы, электрорубанки, электрофрезы, электросвёрла, электро-долбёжники, шлифовальные Э., сучко-резки, а также переносные паркетно-шлифовальные машины.
К Э. относятся также электрич. гайковёрты, лобзики, шуруповёрты, отбойные молотки, трамбовки, а также вспомо-гат. оборудование - заточные станки, точила и др. Нек-рые виды электрич. ручных машин комплектуются различным сменным режущим инструментом. См. также Ручные машины. IT. A. Щемелев.
ЭЛЕКТРОИСКРОВАЯ ОБРАБОТКА, разновидность электроэрозионных методов обработки. Основана на специфич. воздействии искрового разряда на материал. Позволяет получать изделия с высокой точностью и малой шероховатостью поверхности (подробнее см. в ст. Электрофизические и электрохимические методы обработки).
ЭЛЕКТРОКАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, физич. явления, связанные с зависимостью поверхностного натяжения на границе раздела электрод - электролит от потенциала электрода. Э. я. обусловлены существованием на поверхности металла ионов, образующих поверхностный заряд е и обусловливающих существование двойного электрического слоя в отсутствии внешней эдс. Взаимное отталкивание одноимённо заряженных ионов вдоль поверхности раздела фаз компенсирует стягивающие молекулярные силы, вследствие чего поверхностное натяжение о- ниже, чем в случае незаряженной поверхности. Подвод извне зарядов, знак к-рых противоположен знаку е, снижает его значение (см. Поляризация электрохимическая) и повышает а. При полной компенсации стягивающих сил электростатическими а достигает максимума. Дальнейший подвод зарядов приводит к убыванию а вследствие возникновения и роста нового поверхностного заряда. Экспериментальная кривая зависимости о от потенциала электрода ф при постоянном составе раствора хорошо описывается ур-нием Липмана: Е = - da/d(p. Это ур-ние позволяет рассчитать значение Е и ёмкость двойного электрич. слоя.
На Э. я. влияет специфич. адсорбция ионов, особенно ионов поверхностно-активных веществ, что позволяет определять их поверхностную активность. Э. я. в расплавленных металлах используют для определения их адсорбционной способности (алюминий, галлий, кадмий, цинк и др.). Теорию Э. я. применяют для объяснения максимумов в полярографии.
К Э. я. относят также зависимость твёрдости, смачиваемости и коэфф. трения электрода от его потенциала.
Лит.: Кинетика электродных процессов, М., 1952; Дамаск пн Б. Б., П е т р и и О. А., Введение в электрохимическую кинетику, М., 1975. С. С. Духин.
ЭЛЕКТРОКАР (от электро... и англ, саг - тележка), самоходная безрельсовая колёсная тележка с электрич. приводом от аккумуляторной батареи. Э. могут быть с подъёмной и неподъёмной платформой, управляются сидящим или стоящим на машине водителем. Грузоподъёмность от 0,5 до 100 т и более. На рис. показан Э. грузоподъёмностью 2 т. Он состоит из шасси, аккумуляторной батареи, силового и коммутирующего электрооборудования с тяговыми электродвигателями. Скорость передвижения до 20 км/ч. Э. используются на пром. и торг, предприятиях, на транспорте (ж.-д. станциях, в мор., речных портах и аэропортах) и т. д. В СССР получили распространение Э. грузоподъёмностью 1, 2, 5 и 10 т. Достаточно большая скорость передвижения, хорошая манёвренность, удобство управления и отсутствие вредных выпускных газов делают Э. эффективным средством транспортировки грузов. Получают распространение Э. с программным управлением, в т. ч. блокируемые с ЭВМ, движущиеся без водителя по трассе, заданной уложенным в дорожном покрытии проводником электрич. тока или нанесённой на дорожное покрытие светлой полосой. В производств, практике часто вместо термина "Э." употребляют термин "электротележка".
Лит.: Т р о и н и н М. Ф., Ушаков Н. С., Электрокары и электропогрузчики, 3 изд., Л., 1973. Е. И. Сурин.
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА (от электро..., кардио... и ...грамма), записанная на бумаге кривая, отражающая колебания биопотенциалов работающего сердца. См. Электрокардиография.
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ (от электро..., кардио... и ...графия), метод исследования сердечной мышцы путём регистрации биоэлектрических потенциалов работающего сердца. Сокращению сердца (систоле) предшествует возбуждение миокарда, сопровождающееся перемещением ионов через оболочку клетки миокарда, в результате к-рого изменяется разность потенциалов между наружной и внутр. поверхностями оболочки. Измерения при помощи микроэлектродов показывают, что изменение потенциалов составляет ок. 100 мв. В нормальных условиях отделы сердца человека охватываются возбуждением последовательно, поэтому на поверхности сердца регистрируется меняющаяся разность потенциалов между уже возбуждёнными и ещё не возбуждёнными участками. Благодаря электропроводности тканей организма, эти электрич. процессы можно уловить и при размещении электродов на поверхности тела, где изменение разности потенциалов достигает 1-3 мв.
Электрофизнол. исследования сердца в эксперименте проводились ещё в 19 в., однако внедрение метода в медицину началось после исследований Эйнтховена в 1903-24, к-рый применил малоинерционный струнный гальванометр, разработал обозначение элементов регистрируемой кривой, стандартную систему регистрации и осн. критерии оценки (см. также Кардиология). Высокая информативность и относительная технич. простота метода, его безопасность и отсутствие к.-л. неудобств для больного обеспечили широкое распространение Э. в медицине и физиологии. Осн. узлы совр.электрокардиографа - усилитель, гальванометр и регистрирующее устройство. При записи меняющейся картины распределения электрич. потенциалов на движущуюся бумагу получается кривая - электрокардиограмма (ЭКГ), с острыми и закруглёнными зубцами, повторяющимися во время каждой систолы. Зубцы принято обозначать лат. буквами Р, О, R, S, Т и U (рис.). Первый из них связан с деятельностью предсердий, остальные зубцы - с деятельностью желудочков сердца, форма зубцов в разных отведениях в общем различна. Сравнимость ЭКГ у разных лиц достигается стандартными условиями регистрации: способом наложения электродов на кожу конечностей и грудной клетки (обычно используется 12 отведений), определёнными чувствительностью аппарата (1 лм==0,1 мв) и скоростью движения бумаги (25 или 50 мм в сек); исследуемый, как правило, находится в положении лёжа, в условиях покоя (при спец. показаниях - и после физич., лекарственной или др. нагрузки). При анализе ЭКГ оценивают наличие, величину, форму и ширину зубцов и интервалов между ними и на этом основании судят об особенностях электрич. процессов в сердце в целом и в нек-рой степени - об электрич. активности более огранич. участков сердечной мышцы.
В медицине Э. имеет наибольшее значение для распознавания нарушений сердечного ритма, а также для выявления инфаркта миокарда и нек-рых др. заболеваний. Однако изменения ЭКГ отражают лишь характер нарушения электрич. процессов и, как правило, не являются строго специфичными для определённой болезни. Изменения ЭКГ могут возникать не только в результате заболевания, но и под влиянием обычной дневной активности, приёма пищи, лекарственного лечения и др. причин. Поэтому диагноз ставится врачом не по ЭКГ, а по совокупности клинико-лабораторных признаков заболевания. Диагностич. возможности возрастают при сопоставлении ряда последовательно снятых ЭКГ (с интервалом в неск. дней или недель). Электрокардиограф используется также в кар-диомониторах (аппаратах круглосуточного автоматич. наблюдения за состоянием тяжелобольных) и для телемет-рич. контроля за состоянием работающего человека - в клинич., спортивной, кос-мич. медицине, что обеспечивается спец. способами наложения электродов и радиосвязью между гальванометром и регистрирующим устройством.
Биоэлектрич. активность сердца может быть зарегистрирована и др. способом. Разность потенциалов характеризуется определёнными для данного момента величиной и направлением, т. е. является вектором и может быть условно представлена стрелкой, занимающей определ. положение в пространстве. Характеристики этого вектора изменяются в течение сердечного цикла так, что его начальная точка остаётся неподвижной ("электрич. центр сердца"), а конечная - описывает сложную замкнутую кривую. В проекции на плоскость эта кривая имеет вид серии петель и наз. векторкардиограммой (ВКГ); приближённо она может быть построена графически на основании ЭКГ в разных отведениях, но её можно получить и непосредственно при помощи спец. аппарата - векторкардиографа, в к-ром регистрирующим устройством является катодно-лучевая трубка, а для отведения используются 2 пары электродов, размещённых на обследуемом в соответствующей плоскости. Меняя положение электродов, можно получить ВКГ в различных плоскостях и составить более полное пространств, представление о характере электрич. процессов. В нек-рых случаях векторкардиография дополняет Э. как диагностич. метод. Изучение электрофизиол. основ и клинич. применения Э. и векторкардиографии, совершенствование аппаратов и методов регистрации - предмет особого науч. раздела медицины - электрокардиологии.
В ветеринарии Э. применяется у крупных и мелких животных (в основном у лошадей, кр. рог. скота, собак) для диагностики изменений в сердце, возникающих в результате нек-рых незаразных или инфекц. болезней. С помощью Э. у животных определяют нарушения сердечного ритма, увеличение отделов сердца (предсердий, желудочков) и др. изменения в сердце. Э. позволяет контролировать действие на сердечную мышцу животного применяемых или испытываемых лекарственных средств.
Лит.: Исаков И. И., Кушаковскии М. С., Журавлева Н. Б., Клиническая электрокардиография. Л., 1974; Сумароков А. В., Михайлов А. А., Клиническая электрокардиография, 3 изд., М., 1975; Friedman Н. Н., Diagnostic electrocardiography and vectorcardiography, N. Y., 1971; Chung E. K., Electrocardiography. Practical applications with vectorial principles, N. Y.. 1974. А. А. Михайлов.
ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗ, изменение скорости и селективности электрохимич. реакций, достигаемое в результате каталитич. действия электродов, на поверхности к-рых эти реакции протекают. Явление Э. впервые было обнаружено в нач. 20 в., когда в ряде работ была установлена зависимость скорости катодного выделения водорода от материала электрода. Широкое распространение Э. получил только после 1960, гл. обр. в связи с развитием исследований, связанных с проблемой топливных элементов. Э. тесно связан с адсорбцией реагирующих, промежуточных и конечных продуктов реакции. Осн. вопросом теории Э. является выяснение природы и предсказание каталитич. активности различных электродных материалов. Иногда понятие Э. связывают также с изучением адсорбционных и др. физико-химич. свойств поверхности различных катализаторов электрохимич. методами, а также с изучением кинетики и механизма электрохимич. стадий в каталитич. процессах в растворах - жидкофазного восстановления или окисления. В ряде случаев эти процессы сводятся к сопряжённым электрохимич. реакциям, напр, катодного восстановления гидрируемого вещества и анодного окисления водорода.
Э. имеет большое значение для повышения эффективности работы химических источников тока и электролизёров. Во мн. случаях в этих устройствах с целью ускорения электрохимич. процессов используются электроды, покрытые платиновыми катализаторами. Одна из практически важных задач исследований в области Э.- разработка менее дорогих и менее дефицитных катализаторов - металлич. и неметаллич. материалов с высокой электрокаталитич. активностью (в т. ч. окислов, органич. полупроводников и др.). В. С. Багоцкий.
ЭЛЕКТРОКАУСТИКА (от электро... и греч. kaustikos - жгучий), то же, что гальванокаустика.
ЭЛЕКТРОКИМОГРАФИЯ (от элект-ро..., греч. kyma - волна и ...графин), графич. метод исследования сердечнососудистой системы при помощи рентгенодиагностич. аппаратуры и электрокимографа (см. Кимограф). Предложена нем. врачом К. Хекманом в 1936. Рентгеновские лучи, пройдя через определённый участок тела исследуемого и щель спец. камеры, попадают на экран фотоэлемента. Возникающий в цепи фотоэлемента электрич. ток передаётся на электронный усилитель. Если в фотоэлемент попадают лучи, проходящие через пульсирующий контур сердца или сосуда, то возникающий то:с меняется соответственно пульсации исследуемого органа; изменения тока записываются в виде кривой - электрокимограммы. В случае, когда фотоэлемент расп. тожен непосредственно за пульсирующим органом, электрокимограмма отразит разницу в кровенаполнении этого органа во время систолы и диастолы. Отклонения формы электрокимограмм от характерных для определённых отделов сердца (рис.) и крупных сосудов, а также изменения протяжённости отд. отрезков кривой могут иметь диагностич. значение. Э. применяется гл. обр. для распознавания аневризм, нек-рых пороков сердца, перикардитов и др. заболеваний сердца и сосудов, а также в клинич. фармакологии и физиологии.
Лит.: Зарецкий В. В., Электрокимография, М., 1963; О р л о в В. Н., Электрокимография в клинике внутренних болезней, М., 1964. Л. Л. Орлов.
ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, группа явлений, наблюдаемых в дисперсных системах и капиллярах и выражающихся либо в возникновении движения одной из фаз по отношению к другой под действием внешнего электрич. поля (электроосмос, электрофорез), либо в возникновении разности потенциалов в направлении относительного движения фаз, вызываемого меха-нич. силами (седиментационный потенциал, или эффект Дорна, потенциал течения). Э. я. обусловлены существованием на границе фаз избыточных зарядов, располагающихся в виде двух противоположно заряженных слоев, наз. двойным электрическим слоем. Внешнее электрич. поле, направленное вдоль границы фаз, вызывает смещение одного ионного слоя по отношению к другому, что приводит к относительному перемещению фаз, т. е. к электроосмосу или электрофорезу. Аналогичным образом при течении жидкости или оседании частиц дисперсной фазы наблюдаются явления, обратные электроосмосу и электрофорезу,- относительное движение ионных слоев и пространственное разделение зарядов (поляризация) в направлении движения фаз, т. е. возникновение соответственно потенциалов течения или седиментации. Любое из Э. я. может быть использовано для определения электрокинетического потенциала $. При этом учитывают, что поверхностная проводимость, обусловленная подвижными зарядами двойного электрич. слоя, превышает объёмную проводимость системы.
Теория Э. я., разработанная М. Смолуховским (1903), устанавливает линейную зависимость между количеств, характеристиками Э. я. и внешнего электрич. поля. В этой теории, однако, не учитывается отклонение двойного электрич. слоя от равновесия и возникновение у дисперсных частиц индуцированного дипольного момента. Для учёта этого явления необходимо исследовать Э. я. совм. с др. электроповерхностными явлениями.
Лит.: Д у х и н С. С., Электропроводность и электрокинетические свойства дисперсных систем, К., 1975; Д у х и н С. С., Дерягин Б. В., Электрофорез, М., 1976.
С. С. Духин.
ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ, $-потенциал, дзета-потенциал, часть общего скачка потенциала на границе двух фаз, определяющая относительное перемещение этих фаз при электрокинетических явлениях. Общий скачок потенциала при пересечении межфазной границы в дисперсных системах обусловлен существованием двойного электрического слоя. Э. п.- перепад потенциала по той части диффузного слоя, в пределах к-рой жидкость может быть вовлечена в тангенциальное движение относительно межфазной поверхности при внешнем воздействии на систему. Под влиянием сильно адсорбирующихся на поверхности ионов или изменения рН жидкости может произойти перемена знака на противоположный ("перезарядка" поверхности). Э. п. в изо-электрической точке равен нулю.
ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИЯ (от электро... и коагуляция), образование агрегатов частиц дисперсной фазы под воздействием внешнего электрич. поля (см. также Коагуляция). Э. обусловлена тем, что внешнее электрич. поле деформирует (поляризует) двойной электрический слой, существующий вблизи поверхности частиц дисперсной фазы. См. также Диа-термокоагуляция.
ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫЙ ТЕЛЕГРАФНЫЙ РЕГУЛЯТОР, регулятор, предназначенный для поддержания номинальной частоты вращения вала электродвигателя в приводе электромеханич. телеграфного аппарата с целью уменьшения искажений при передаче телеграфных сигналов.
ЭЛЕКТРОКОПТИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, см. в ст. Коптильная печь.
ЭЛЕКТРОКОПЧЕНИЕ, способ копчения, при к-ром тепловая обработка рыбных или мясных продуктов осуществляется с помощью инфракрасного излучения, а осаждение дыма на продукт происходит в электрич. поле при коронном разряде (электрич. поле, воздействуя на ионизированные частицы дыма, вызывает его ускоренное осаждение на продукт). Э. позволяет сократить продолжительность копчения, полностью механизировать и автоматизировать про-из-во, повысить коэфф. использования дыма. Одновременно при Э. уменьшаются технологич. потери на 6-12%, снижаются трудоёмкость процесса, а также себестоимость продукции при её высоком качестве.
ЭЛЕКТРОКОРУНД, искусственный абразивный материал, в состав к-рого входят преим. закристаллизованный глинозём (алюминия окись) в форме а-фазы (корунда), а также окислы кремния, титана, кальция и железа. Получают плавкой глинозёмсодержащего сырья в дуговых печах с последующей кристаллизацией расплава. Плотность Э. (кроме сферокорунда) 3,9-4,0 г/см3, микротвёрдость 19-24 Гн/м2. В зависимости от содержания глинозёма и особенностей технологии плавки различают неск. разновидностей Э. Нормальный Э., состоящий из корунда (до 95%) с небольшой примесью шлаков и ферросплава, широко используется для обработки металлов. Белый Э. получают путём переплава чистой окиси алюминия (у-фазы). Содержит 98-99% корунда и сравнительно мало примесей. По свойствам и хим. составу белый Э. более однороден, чем нормальный. Микротвёрдость его несколько выше, чем у нормального Э. Применяется для обработки высокопрочных сплавов, при скоростном и прецизионном шлифовании. Легированный Э. (хромистый, титанистый, циркониевый) имеет свойства, зависящие от состава и содержания примесных элементов. Абразивные инструменты из легированного Э. применяются для обработки деталей из конструкционных и нек-рых инструментальных сталей. Монокорунд, состоящий из плоскогранных изометричных зёрен монокристаллич. корунда с небольшим содержанием примесей (2-3%), получают путём сплавления боксита с сернистым железом. Абразивные инструменты из монокорунда используются для шлифования труднообрабатываемых жаропрочных, конструкционных и др. легированных сталей и сплавов. С ф е р о к о р у н д получают из глинозёма в виде полых корундовых сфер (плотность его 2,2 г/см3); содержит небольшое (<1%) количество примесей. Абразивные инструменты из сферокорунда применяют для обработки мягких и вязких материалов (цветных металлов, пластмасс, резины, кожи). Электрокорундовые зёрна, порошки и микропорошки составляют ок. 80% общего объёма произ-ва абразивных материалов. Благодаря высокой огнеупорности, стойкости в кислотах и щелочах, хорошей теплопроводности, малому термич. расширению и низкой электропроводности Э. широко применяется также для изготовления огнеупорных, химически инертных изделий, керамич. деталей электровакуумных приборов, изоляторов и т. д. Э. используют и как наполнитель в жароупорных бетонах и массах для набивки тиглей индукционных печей. Значит, количество Э. потребляет чёрная металлургия (получение синтетич. шлаков для рафинирования жидкой стали). Области использования Э. непрерывно расширяются.
Лит.: Производство абразивных материалов, Л., 1968; Р ы с с М. А., Производство металлургического электрокорунда, М., 1971; Абразивные материалы и инструменты. Каталог-справочник, М., 1976. М- Л. Мейльман.
ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ, электроосаждение, кристаллизация металлов и сплавов на катоде при электролизе растворов и расплавов соответствующих солей. Рост кристаллов при Э. металлов имеет много общего с кристаллизацией из пара или раствора. Фактором, определяющим пересыщение при Э., является перенапряжение, возникающее на электроде в ходе электрохимич. реакции. В зависимости от величины перенапряжения рост кристаллов может происходить путём спирально-слоевого роста на винтовых дислокациях, образования и разрастания двумерных зародышей (особенно на бездислокациояных кристаллах) и при достаточно высоких пересыщениях - путём образования трёхмерных зародышей или нормального роста кристаллов.
Возможность изменения перенапряжения на катоде в широких пределах позволяет при Э. получать слои металлов с сильно различающимися свойствами. Так, в зависимости от условий образования осадков плотность дислокаций в них может изменяться от 106 до 1012 см-2; соответственно изменяются и такие свойства, как электропроводность, твёрдость, пластичность. Высокие плотности дислокаций были обнаружены в осадках меди, никеля, железа, хрома, платины, серебра и др. Особенно сильное влияние на структуру осадков металлов, полученных методом Э., оказывает адсорбция поверхностно-активных веществ и включение примесей. Э. лежит в основе электрометаллургии, рафинирования металлов, гальванотехники. Ю. М. Полукаров.
ЭЛЕКТРОЛЕЧЕНИЕ, электротерапия, лечение электрич. токами и электромагнитными полями. При Э. применяют постоянный ток низкого напряжения (см. Гальванизация), переменные токи (см. Дарсонвализация, Диатермия), в т. ч. импульсные токи низкой частоты (см. Импульстерапия), постоянное электрич. поле высокой напряжённости (см. Франк линизация) и электромагнитные поля различных частот (см. Индуктотер-мия, Ультракоротковолновая терапия), в т. ч. СВЧ (микроволновая терапия). Э. проводят в виде местных и общих воздействий с наложением электродов на тело пациента (при процедурах с применением электрич. тока) или без электродов (при использовании электромагнитных полей). Разнообразие факторов Э. и возможность менять их параметры позволяют индивидуализировать лечебные процедуры. Особенно рационально использование Э. в импульсном режиме, т. к. регулируемые частота и длительность импульсов обеспечивают нормализацию мн. нарушенных физиол. процессов. В частности, импульсные токи низкой частоты могут имитировать эффекты нервных импульсов и оказывать на ткани трофич. влияние, нормализуя нарушенную нейроэндокринную регуляцию и избирательно стимулируя деятельность определённых органов и систем. При всех методах Э. проявляются общие, т. н. неспецифич., реакции - усиление кровообращения, обмена веществ, трофики тканей, компенсаторно-защитных свойств организма. Наряду с этим в ответ на действие каждого фактора возникают спе-цифич. реакции, проявления к-рых зависят от его физ. свойств, методики применения и особенностей организма. Благодаря успехам в изучении лечебного действия физ. факторов и достижениям электротехники и электромедицинского приборостроения Э. занимает значит, место в терапии мн. заболеваний и реабилитации больных.
Лит.: Аникин М. М., Варшавер Г. С., Основы физиотерапии, 2 изд., М., 1950; Л и венцев Н. М., Л и в е н с о н А. Р., Электромедицинская аппаратура, 4 изд., М., 1974; Справочник по физиотерапии, под ред. А. Н. Обросова, М., 1976;
Dumoulin J., Bisschop G. de, Electrotherapie, 2 ed., P., 1971; Ede 1 H., Fibel der Elektrodiagnostik und Elektrptherapie, 3 Aufi., Dresden, 1975.
В. М. Стругацкий.
ЭЛЕКТРОЛИЗ (от электро... и греч. lysis - разложение, растворение, распад), совокупность процессов электрохимич. окисления-восстановления на погруженных в электролит электродах при прохождении через него электрич. тока. Э. лежит в основе электрохимич. метода лабораторного и пром. получения различных веществ - как простых (Э. в узком смысле слова), так и сложных (электросинтез).
Изучение и применение Э. началось в кон. 18 - нач. 19 вв., в период становления электрохимии. Для разработки теоретич. основ Э. большое значение имело установление М. Фарадеем в 1833-34 точных соотношений между количеством электричества, прошедшего при Э., и количеством вещества, выделившегося на электродах (см. Фарадея законы). Пром. применение Э. стало возможным после появления в 70-х гг. 19 в. мощных генераторов постоянного тока.
Особенность Э.- пространственное разделение процессов окисления и восстановления: электрохимич. окисление происходит на аноде, восстановление - на катоде. Э. осуществляется в спец. аппаратах - электролизёрах.
Э. происходит за счёт подводимой энергии постоянного тока и энергии, выделяющейся при хим. превращениях на электродах. Энергия при Э. расходуется на повышение гиббсовой энергии системы в процессе образования целевых продуктов и частично рассеивается в виде теплоты при преодолении сопротивлений в электролизёре и в др. участках электрич. цепи.
На катоде в результате Э. происходит восстановление ионов или молекул электролита с образованием новых продуктов. Катионы принимают электроны и превращаются в ионы более низкой степени окисления или в атомы, напр, при восстановлении ионов железа (F3+ + е-= Fe2+), элсктроосаждении меди (Си2+ + + 2е-= Сu). Нейтральные молекулы могут участвовать в превращениях на катоде непосредственно или реагировать с промежуточными продуктами катодного процесса. На аноде в результате Э. происходит окисление ионов или молекул, находящихся в электролите или принадлежащих материалу анода (анод растворяется или окисляется), напр.: выделение кислорода (4ОН- =4е- + 2Н2О + C2) и хлора (2С1- = 2е- + Сl2), образование хромата (Сг3+ + ЗОН- + Н2О = CrO4 2- + 5Н+ + Зе-), растворение меди (Си = Си2+ + 2е-), оксидирование алюминия (2А1 + ЗН2О = Аl2Оз +6Н+ + 6е-). Электрохимич. реакция получения того или иного вещества (в атомарном, молекулярном или ионном состоянии) связана с переносом от электрода в электролит (или обратно) одного или нескольких зарядов в соответствии с уравнением хим. реакции. В последнем случае такой процесс осуществляется, как правило, в виде последовательности элементарных одноэлектронных реакций, то есть постадийно, с образованием промежуточных ионов или радикальных частиц на электроде, часто остающихся на нём в адсорбированном состоянии.
Скорости электродных реакций зависят от состава и концентрации электролита, от материала электрода, электродного потенциала, темп-ры и ряда др. факторов. Скорость каждой электродной реакции определяется скоростью переноса электрич. зарядов через единицу поверхности электрода в единицу времени; мерой скорости, следовательно, служит плотность тока.
Кол-во образующихся при Э. продуктов определяется законами Фарадея. Если на каждом из электродов одновременно образуется ряд продуктов в результате нескольких электрохимич. реакций, доля тока (в %), идущая на образование продукта одной из них, наз. выходом данного продукта по току.
Преимущества Э. перед хим. методами получения целевых продуктов заключаются в возможности сравнительно просто (регулируя ток) управлять скоростью и селективной направленностью реакций. Условия Э. легко контролировать, благодаря чему можно осуществлять процессы как в самых "мягких", так и в наиболее -"жёстких" условиях окисления или восстановления, получать сильнейшие окислители и восстановители, используемые в науке и технике. Э.- основной метод пром. произ-ва алюминия, хлора и едкого натра, важнейший способ получения фтора, щелочных и щелочноземельных металлов, эффективный метод рафинирования металлов. Путём Э. воды производят водород и кислород. Электрохимический метод используется для синтеза органич. соединений различных классов и многих окислителей (персульфатов, перманганатов, перхлоратов, перфторорганич. соединений и др.). Применение Э. для обработки поверхностей включает как катодные процессы гальванотехники (в машиностроении, приборостроении, авиационной, электротехнич., электронной пром-сти), так и анодные процессы полировки, травления, размерной анодно-механической обработки, оксидирования (анодирования) металлич. изделий (см. также Электрофизические и электрохимические методы обработки). Путём Э. в контролируемых условиях осуществляют защиту от коррозии металлич. сооружений и конструкций (анодная и катодная защита).
Лит. см. при ст. Электрохимия.
Э. В. Касаткин.
ЭЛЕКТРОЛИЗЁРЫ, аппараты для электролиза, состоящие из одной или многих электролитических ячеек. Э. представляет собой сосуд (или систему сосудов), наполненный электролитом с размещёнными в нём электродами - катодом и анодом, соединёнными соответственно с отрицательным и положительным полюсами источника постоянного тока. В пром-сти и лабораторной практике применяют Э. различных типов и конструкций (напр., открытые и герметически закрытые, для периодической и непрерывной работы, с неподвижными и движущимися электродами, с различными системами разделения продуктов электролиза). В зависимости от назначения Э. рассчитываются для работы при различных темп-pax - от минусовых (при электрохимич. синтезе малостойких кислородных соединений) до высоких плюсовых (при электролизе расплавленных электролитов в произ-ве алюминия, кальция и др. металлов). Соответственно Э. снабжают устройствами для нагрева или охлаждения электролита или электродов.
Применяют Э. с диафрагмой - пористой перегородкой или мембраной,отделяющей катодное пространство от анодного, проницаемой для ионов, но затрудняющей механич. смешение и диффузию. Для изготовления диафрагм используются асбест, полимерные материалы и керамика, находят применения Э. с ионообменными мембранами. По способу включения в электрическую цепь Э. разделяются на моно- и биполярные. Монополярный Э. состоит из одной электролитической ячейки с электродами одной полярности, каждый из которых может состоять из неск. элементов, включённых параллельно в цепь тока. Биполярный Э. имеет большое число ячеек (до 100-160), включённых последовательно в цепь тока, причём каждый электрод, за исключением двух крайних, работает одной стороной как катод, а другой как анод. Для изготовления анодов применяют графит, углеграфитовые материалы, платину, окислы нек-рых металлов, свинец и его сплавы; используются малоизнашивающиеся титановые аноды с активным покрытием из смеси окислов рутения и титана, а также платины и её сплавов. Для катодов в большинстве Э. используется сталь. Применяются также Э. с жидкими электродами (напр., в одном из методов произ-ва хлора и гидроокиси натрия в качестве катода используют ртуть). Нек-рые Э. работают под давлением, напр, разложение воды ведётся под давлением до 4 Мн/м2(40 кгс/см2); разрабатываются Э. для работы под более высоким давлением. Материалы для изготовления Э. выбираются с учётом агрессивности электролита и продуктов электролиза, темп-ры и др. условий. Широко применяется сталь, в т. ч. с различными защитными покрытиями, пластин, массы, стекло и стеклопластики, керамика. Совр. крупные Э. имеют высокую нагрузку: монополярные до 400-500 ка, биполярные - эквивалентную 1600 ка. Л. М. Якименко.
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ, распад вещества на ионы при растворении. Э. д. происходит вследствие взаимодействия растворённого вещества с растворителем; по данным спектроско-пич. методов, это взаимодействие носит в значит, мере хим. характер (см. Сольватация). Наряду с сольватирующей способностью молекул растворителя определённую роль в Э. д. играет также мак-роскопич. свойство растворителя - его диэлектрич. проницаемость.
Классич. теория Э. д. была создана С. Аррениусом и В. Оствалъдом в
80-х гг. 19 в. Она основана на предположении о неполной диссоциации
растворённого вещества, характеризуемой степенью диссоциации а, т. е. долей
распавшихся молекул электролита. Динамич. равновесие между недиссоциированными
молекулами и ионами описывается действующих масс законом. Напр., Э. д.
бинарного электролита КА выражается ур-нием типа КА = К+ + А-.
Константа диссоциации Хд определяется активностями катионов ак+, анионов
аА- и недиссоциированных молекул aКА след, образом:
Значение Кд зависит от природы растворённого вещества и
растворителя, а также от темп-ры и может быть определено несколькими
экспериментальными методами. Степень диссоциации се может быть рассчитана при
любой концентрации с электролита с помощью соотношения:
где f - средний коэфф. активности электролита (см. также Оствалъда
закон разбавления).
Классич. теория Э. д. применима лишь к разбавленным растворам слабых электролитов. Сильные электролиты в разбавленных растворах диссоциированы практически полностью, поэтому представления о равновесии между ионами и недиссоциированными молекулами лишено смысла. Согласно представлениям, выдвинутым в 20-30-х гг. 20 в. В. К. Семенченко (СССР), Н. Бьерру-мом (Дания), Р. М. Фуоссом (США) и др., в растворах сильных электролитов при средних и высоких концентрациях образуются ионные пары и более сложные агрегаты. Современные спектроскопии, данные показывают, что ионная пара состоит из двух ионов противоположного знака, находящихся в контакте ("контактная ионная пара") или разделённых одной или несколькими молекулами растворителя ("разделённая ионная пара"). Ионные пары электрически нейтральны и не принимают участия в переносе электричества. В сравнительно разбавленных растворах сильных электролитов равновесие между отдельными сольватированными ионами и ионными парами может быть приближённо охарактеризовано, аналогично классич. теории Э. д., константой диссоциации (или обратной величиной - константой ассоциации). Это позволяет использовать ур-ние (2) для расчёта соответствующей степени диссоциации, исходя из экспериментальных данных.
В простейших случаях (большие одноатомные однозарядные ионы) приближённые значения константы диссоциации в разбавленных растворах сильных электролитов можно вычислить теоретически, исходя из представлений о чисто электростатич. взаимодействии между ионами в непрерывной среде - растворителе.
Лит.: Измайлов Н. А., Электрохимия растворов, 3изд., М.,1976; М о n k С. В., Electrolytic dissociation, L.- N. Y., 1961. А. И. Мишустин.
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ СВАРКА, производится при нагреве соединяемых частей постоянным электрич. током напряжением 110-220 в в водном щелочном электролите. Свариваемые части, погружённые в ванну с электролитом, образуют катод, анодом служит металлич. пластина. Э. с. ещё несовершенна и применяется редко, в основном для сварки мелких деталей, проволок и т. п. из различных металлов.
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА, сосуд с электролитом (электролитами), снабжённый электродами, в к-ром реализуются электрохимич. реакции. Основной конструкционный элемент пром.электролизёров. Как самостоятельный аппарат используется гл. обр. в лабораторных условиях при изучении электродных процессов, проведении электроаналитич. измерений, получении и очистке веществ электролизом. Конструкции Э. я. чрезвычайно разнообразны. В электрохимич. работах обычно применяют Э. я. с тремя электродами: рабочим (исследуемым), вспомогательным (поляризующим) и электродом сравнения. Сложные Э. я. могут содержать также электроды индикаторные и др.; специальные Э. я. должны удовлетворять ряду дополнительных требований, напр, обеспечивать сочетание электрохимич. и др. физико-химич. методов исследования.
Э. я. находят применение при моделировании физическом; в частности, с помощью Э. я. можно моделировать электрич. поля электронных устройств, напр, электронных ламп. А. Н. Чемоданов.
ЭЛЕКТРОЛИТЫ (от электро... и греч. lytos - разлагаемый, растворимый), жидкие или твёрдые вещества и системы, в к-рых присутствуют в сколько-нибудь заметной концентрации ионы, обусловливающие прохождение электрич. тока. В узком смысле Э. наз. вещества, растворы к-рых проводят электрич. ток ионами, образующимися в результате электролитической диссоциации. Э. в растворах подразделяют на сильные и слабые. Сильные Э. практически полностью диссоциированы на ионы в разбавленных растворах. К ним относятся мн. неорганич. соли и нек-рые неорганич. кислоты и основания в водных растворах, а также в растворителях, обладающих высокой диссоциирующей способностью (спирты, амиды и др.). Молекулы слабых Э. в растворах лишь частично диссоциированы на ионы, к-рые находятся в динамич. равновесии с недиссоциированными молекулами. К слабым Э. относится большинство органич. кислот и мн. органич. основания в водных и неводных растворах. Деление Э. на сильные и слабые в нек-рой степени условно, т. к. оно отражает не свойства самих Э., а их состояние в растворе. Последнее зависит от концентрации, природы растворителя, темп-ры, давления и др.
По количеству ионов, на к-рые диссоциирует в растворе одна молекула, различают бинарные, или одно-одновалентные, Э. (обозначаются 1-1 Э., напр. КС1), одно-двухвалентные Э. (обозначаются 1-2 Э., напр. СаСЬ) и т. д. Э. типа 1-1, 2-2, 3-3 и т. п. наз. симметричными, типа 1-2, 1-3 и т. п. - несимметричными.
Свойства разбавленных растворов слабых Э. удовлетворительно описываются классич. теорией электролитич. диссоциации. Для не слишком разбавленных растворов слабых Э., а также для растворов сильных Э. эта теория неприменима, поскольку они являются сложными системами, состоящими из ионов, недиссоциированных молекул или ионных пар, а также более крупных агрегатов. Свойства таких растворов определяются характером взаимодействий ион-ион, ион-растворитель, а также изменением свойств и структуры растворителя под влиянием растворённых частиц. Совр. статистич. теории сильных Э. удовлетворительно описывают свойства лишь очень разбавленных (<0,1 моль!л) растворов.
Э. чрезвычайно важны в науке и технике. Все жидкие системы в живых организмах содержат Э. Важный класс Э. - полиэлектролиты. Э. являются средой для проведения мн. хим. синтезов и процессов электрохимич. производств. При этом всё большую роль играют неводные растворы Э. Изучение свойств растворов Э. важно для создания новых химических источников тока и совершенствования технологич. процессов разделения веществ - экстракции из растворов и ионного обмена.
Лит. см. при ст. Электролитическая диссоциация. А. И. Muшустин.
ЭЛЕКТРОЛОВ, пром. способ лова рыб, использующий их характерные реакции на протекающий через тело электрич. ток. В зависимости от силы тока (постоянного или импульсного) в поведении рыб различают 3 стадии: отпугивание, направленное движение к аноду (т. н. анодная реакция) и электронаркоз. При Э. может использоваться любая из трёх стадий. Границы стадий зависят от вида, размеров и физиологического состояния рыб. Кроме того, реакция рыб разных видов зависит от длительности и частоты импульсов. При Э. ток через тело рыб протекает при попадании их в электрич. поле, возникающее между электродами, находящимися в воде и подключёнными к источнику тока. Э. на постоянном токе осуществляется с помощью относительно маломощных электрич. генераторов; применяется на пресных водоёмах. В морской воде более перспективен Э. с помощью импульсного тока, т. к. при этом резко сокращается расход электроэнергии. Осн. разновидности Э. - лов электрифицированным тралом и бессетевой лов. Для лова донных рыб электроды устанавливают в устьевой части трала, а параметры электрич. импульсов подбирают так, чтобы вызвать у рыб анодную реакцию и не дать им уйти под нижнюю подбору трала. При лове рыб, обитающих в толще воды, используют эффект электронаркоза, а электроды устанавливают на предмешковой части трала. Рыбы, попавшие в межэлектродное пространство, нар-котизуются и смываются потоком воды в куток, что ускоряет формирование улова. Кроме того, эффективность лова растёт за счёт уменьшения выхода рыб из трала. Бессетевым Э. вылавливают рыб, обладающих заметной анодной реакцией. Под влиянием тока они направляются в область действия насосов. Э. с помощью импульсных токов часто используют в сочетании со светоловом. Для повышения эффективности Э. проводятся исследования по выбору параметров электрич. поля и его конфигурации, силы тока, частоты следования импульсов и т. д. Лит.: Стернин В. Г., Никоноров И. В., Бумейстер Ю. К., Электролов рыбы. М., 1972. С. К. Малъкявичюс.
ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ЭКРАН, плоский невакуумный визуальный индикатор, выполненный в виде прямоугольной сетки из двух систем параллельных прозрачных электропроводящих полосок (электродов); полоски одной системы отделены от полосок другой слоем из электролюминофора (см. Люминофоры). Э. э. используются в осциллографич. приборах, отображения информации устройствах малой ин формац, ёмкости, различных табло и т. д. В наиболее распространённом Э. э. при создании переменной разности потенциалов между любой из пар перпендикулярных электродов элемент слоя, расположенный в их перекрестье, начинает светиться, причём яркость свечения зависит от величины разности потенциалов. Управляя определённым образом яркостью свечения элементов, на Э. э. можно воспроизводить сложные изображения.
Лит.: Прикладная электролюминесценция, М., 1974.
ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, люминесценция, возбуждаемая электрич. полем. Наблюдается в газах и кристалло-фосфорах, атомы (или молекулы) к-рых переходят в возбуждённое состояние при возникновении к.-л. формы электрич. разряда. Э. газов - свечение электрического разряда в газах - исследуется с сер. 19 в. и используется в газоразрядных источниках света. Э. твёрдых тел была открыта в 1923 сов. учёным О. В. Лосевым на SiC, а в 1936 - франц. учёным Ж. Дестрио на изолированных кристаллах ZnS, активированных Си и С1.
Из различных типов Э. твёрдых тел наиболее важны инжекционная и предпробойная. Инжекционная Э. характерна для р-re-перехода в SiC или GaP, подключённого в прямом направлении к источнику постоянного напряжения. При этом в n-область вводятся (инжектируются) избыточные дырки, а в р-область - электроны или те и другие вводятся в высокоомный тонкий слой между п- и р-областями. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в этом слое. Предпробойная Э. наблюдается, напр., в порошкообразном ZnS, активированном Си, А1 и др. и помещённом в диэлектрик между обкладками конденсатора, на к-рый подаётся переменное напряжение. В каждый полупериод на обращённых к катоду сторонах кристаллов ZnS возникает область сильного электрич. поля. Электроны, проникающие в неё с поверхности кристалла, ускоряются полем и ионизуют атомы кристаллич. решётки. Образовавшиеся дырки захватываются центрами свечения. В следующий полупериод поле направлено в противоположную сторону и под его воздействием электроны возвращаются к центрам свечения, где происходит их рекомбинация с дырками, сопровождаемая свечением.
Э. твёрдых тел применяется для индикаторных устройств, основой к-рых служит электролюминесцентный конденсатор (см. рис.) или светоизлучающий диод. К таким устройствам относятся знаковые индикаторы со светящимися цифрами, буквами и др. знаками, к-рые могут меняться при переключении контактов, матричные экраны для получения сложных светящихся изображений (см. Электролюминесцентный экран), мнемосхемы, преобразователи изображений и т. д. Лит.: Прикладная электролюминесценция, М., 1974; Верещагин И. К., Электролюминесценция кристаллов, М., 1974.
М. В. Фок.
ЭЛЕКТРОМАГНИТ, электротехнич. устройство, состоящее обычно из токопроводящей обмотки и ферромагнитного сердечника, к-рый намагничивается (приобретает свойства магнита) при прохождении по обмотке электрич. тока. Э. используют в основном для создания магнитного потока (в электрич. машинах) и усилия (в приводных механизмах). Несмотря на конструктивное разнообразие, Э. обычно состоят из следующих частей, имеющих одинаковое назначение: катушки с токопроводящей обмоткой, намагничивающегося сердечника (неподвижной части магнитопровода) и якоря (подвижной части магнитопровода), передающего усилие деталям приводимого в действие механизма. Обмотки Э. выполняются из изолир. алюминиевого или медного провода (существуют также Э. с обмоткой из сверхпроводящих материалов; см. Магнит сверхпроводящий). Магнитопроводы Э. изготовляют из магнитно-мягких материалов - обычно из электротехнической или качественной конструкц. стали, литой стали и чугуна, железо-никелевых и железо-кобальтовых сплавов. Для снижения потерь на вихревые токи магнитопроводы выполняют из набора листов.
В зависимости от способа создания магнитного потока и характера действующей намагничивающей силы Э. подразделяют на 3 группы: Э. постоянного тока нейтральные, Э. постоянного тока поляризованные, Э. переменного тока. Унейтральных Э. сила притяжения зависит только от величины магнитного потока и не зависит от направления тока в обмотке; при отсутствии тока в обмотке магнитный поток, а следовательно, сила притяжения практически равны нулю. У поляризованных Э. создаётся 2 независимых магнитных потока: поляризующий, который образуется обычно полем постоянного магнита (иногда другого Э.), и рабочий магнитный поток, который возникает под действием намагничивающей силы рабочей или управляющей обмотки. Если ток в них отсутствует, на якорь действует сила притяжения, созданная поляризующим магнитным потоком. Действие такого Э. зависит как от величины магнитного потока, так и от направления электрич. тока в рабочей обмотке. В Э. переменного тока питание обмотки осуществляется от источника переменного тока, а магнитный поток периодически изменяется по величине и направлению, в результате чего сила притяжения пульсирует от нуля до макс, значения с удвоенной частотой по отношению к частоте питающего тока. Э. различают также по ряду других признаков: по способу включения обмоток - с параллельными и последовательными обмотками; по характеру работы - работающие в длительном, прерывистом и кратковрем. режимах; по скорости действия - быстродействующие и замедленного действия и т. д.
Наиболее широкая и важная область применения Э. - электрич. машины и аппараты, входящие в системы пром. автоматики, в аппаратуру регулирования, защиты электротехнич. установок. В составе различных механизмов Э. используются в качестве привода для осуществления необходимого постулат, перемещения (поворота) рабочих органов машин или для создания удерживающей силы. Примером таких Э. могут служить Э. грузоподъёмных машин, Э. муфт сцепления и тормозов, Э., применяемые в различных пускателях, контакторах, выключателях, электроизмерит. приборах и т. п. Перспективно использование Э. в тяговых приводах скоростных трансп. средств для создания т. н. магнитной подушки. Развивающейся областью применения Э. является медицинская аппаратура. В науч. целях Э. используют в эксперимент, химии, биологии, физике. В связи с широтой применения конструктивное исполнение, размеры, потребляемая мощность Э. находятся в широких пределах. В зависимости от назначения Э. могут весить от долей г до сотен т, потреблять электрич. мощность - от долей em до десятков Мет.
Лит.: Гордон А. В., Сливинекая А. Г., Электромагниты постоянного тока, М.- Л., 1960; Караси к В. Р., Физика и техника сильных магнитных полей, М., 1964; Т е р - А к о по в А. К., Динамика быстродействующих электромагнитов, М.- Л., 1965; Сливинская А. Г., Электромагниты и постоянные магниты, М., 1972. М. И. Озеров.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ, см. Индукция электромагнитная.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МУФТА, электромагнитное устройство для соединения и разъединения двух соосных валов или вала со свободно сидящей на нём деталью (зубчатым колесом, шкивом и т. п.). Э. м. обеспечивают дистанц. управление и удобство автоматизации. Применяют в металлореж. станках, тепловозах и т. д. Различают фрикционные (обычно дисковые, реже конусные), зубчатые (с мелкими зубьями, обычно располож. на торцовых поверхностях соединяемых частей муфты), порошковые и жидкостные (зазор в магнитопроводя-щей системе между ведущей и ведомой частями муфты заполнен порошкообразной или жидкой смесью, в состав к-рой входит ферромагнитный порошок; под действием магнитного поля вязкость такой смеси возрастает, создавая сцепление частей муфты). К Э. м. относятся также электроиндукц. (синхронные и асинхронные) муфты, о к-рых см. в ст. Муфта.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ РАЗВЕДКА, группа индуктивных методов электрической разведки. Начала разрабатываться с нач. 20 в. в Швеции и США, в СССР - в 1928-30. При Э. р. источником первичного магнитного поля является незаземлённый контур, расположенный на поверхности земли, через к-рый пропускается переменный электрич. ток. Токи, индуцированные первичным магнитным полем в хорошо проводящих участках земной коры (напр., рудных залежах), создают вторичное магнитное поле. Суммарное магнитное поле измеряют на поверхности земли многовитковыми рамками (магнитоиндукционными датчиками). По графикам измеренных вертикальных или горизонтальных составляющих напряжённости магнитного поля определяют положение хорошо проводящих или магнитных объектов в земной коре.
По зависимости применяемого поля от времени различают низкочастотные индуктивные методы (гармонич. колебания напряжённости поля) и методы переходных процессов, в к-рых первичное поле изменяется ступенчато и исследуется переходный процесс после исчезновения первичного поля.
По типу используемого источника поля выделяют неск. методов Э. р.: незаземлённой петли (НП), длинного кабеля (ДК) и дипольного индуктивного профилирования (ДИП). В методе НП источником поля является прямоугольная петля со сторонами от неск. сотен м до неск. км. Магнитное поле измеряется на профилях, расположенных в центре петли перпендикулярно к её длинной стороне. Метод применяется для поисков месторождений хорошо проводящих руд. В методе ДК в качестве источника первичного поля используется длинный (до неск. км) прямолинейный кабель, магнитное поле к-рого изучается вдоль профилей, перпендикулярных кабелю. Применяется для решения задач геол. картирования и прослеживания рудоконтролирующих структур. В ДИП источником поля является магнитный диполь - многовитковая рамка с диаметром ок. 1 м. Метод характеризуется меньшей глубиной исследования и используется при поисках, хорошо проводящих руд и геол. картировании .
Лит.: Электромагнитные методы разведки в рудной геофизике, М., 1966.
Ю. В. Якубовский.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ (ЭМС) радиоэлектронных средств, способность радиоэлектронных средств (РЭС) различного назначения работать одновременно (совместно) так, что помехи радиоприему (с учётом воздействия источников радиопомех индустриальных), возникающие при такой работе, приводят лишь к незначительному (допустимому) снижению качества выполнения РЭС своих функций (см. также Помехоустойчивость). При одновременной работе РЭС (а также электротехнич. устройств, излучающих электромагнитные волны) помехи радиоприёму неизбежны. Интенсивность помех определяется кол-вом действующих излучателей, их мощностью, расположением в пространстве, формой диаграммы направленности антенн, условиями распространения радиоволн и т. д. Обеспечение ЭМС сводится к созданию условий для нормальной совместной эксплуатации всего разнообразия РЭС.
Обеспечением ЭМС начали заниматься почти одновременно с практич. освоением радиоволн (напр., для радиосвязи). Постепенно эта задача усложнялась и, наконец, с 50-х гг. 20 в. переросла в сложную проблему гл. обр. из-за возросшей загрузки освоенных диапазонов радиочастот, непрерывного увеличения кол-ва и мощности излучающих средств, повышения чувствительности радиоприёмников, несовершенства РЭС (напр., наличия у радиопередатчиков внеполрсных и побочных излучений, а у радиоприёмников - внеполосных каналов и каналов побочного приёма), усложнения функций РЭС и режима их работы (частые включения и выключения, перестройка по частоте, перемещения в пространстве и т. п.) и мн. др. факторов.
Меры по обеспечению ЭМС подразделяются на организационные и технические. К организационным относятся: применение пространств, разделения (разноса) РЭС - одноврем. использования одних и тех же частотных диапазонов в различных зонах земного шара, если это не грозит взаимными радиопомехами; временного разноса - поочерёдной работы РЭС на одной несущей частоте по определённой программе во времени; частотного разноса - одноврем. работы на различных несущих частотах и др. К техническим относятся: создание радиопередающих и электротехнич. устройств, более совершенных с точки зрения уменьшения мешающих излучений; разработка радиоприёмных устройств, обладающих меньшей чувствительностью к таким излучениям, и др.
В СССР обеспечение ЭМС возложено на Гос. комиссию по радиочастотам СССР (ГКРЧ СССР; создана в 1958; до 1972 наз. Междуведомственной комиссией по радиочастотам). Эта комиссия, осуществляя единую технич. политику в вопросах, связанных с рациональным распределением и использованием ра-
диочастотного спектра, занимается нормированием параметров радиоизлучений и приёма РЭС и др. аспектами ЭМС. Среди норм, утверждённых ГКРЧ СССР, - общесоюзные нормы на ширину полосы радиочастот и внеполосные спектры излучений радиопередающих устройств, на допустимые отклонения частоты радиопередатчиков и уровни их побочных излучений, на допускаемый уровень индустриальных радиопомех и т. д. Эти нормы являются обязательными для всех мин-в и ведомств, разрабатывающих, изготавливающих, закупающих в других странах и эксплуатирующих РЭС всех назначений, а также электротехнич. устройства, создающие индустриальные радиопомехи. Разработку рекомендаций, направленных на обеспечение ЭМС, осуществляет Международный союз электросвязи.
Лит.: Калашников Н. И., Основы расчета электромагнитной совместимости систем связи через ИСЗ с другими радиослужбами, М., 1970; Князев А. Д., П ч е л-к и н В. Ф., Проблемы обеспечения совместной работы радиоэлектронной аппаратуры, М., 1971; Пчелкин В. Ф., Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств, М., 1971. В. Ф. Пчелкин.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ, особая форма материи, посредством к-рой осуществляется взаимодействие между электрически заряж. частицами (см. Поля физические). Э. п. в вакууме характеризуется вектором напряжённости электрического поля Е и магнитной индукцией В, к-рые определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и движущиеся заряж. частицы. Наряду с векторами Е и В, измеряемыми непосредственно, Э. п. может характеризоваться скалярным ф и векторным А потенциалами, к-рые определяются неоднозначно, с точностью до градиентного преобразования (см. Потенциалы электромагнитного поля). В среде Э. п. характеризуется дополнительно двумя вспомогат. величинами: напряжённостью магнитного поля Н и электрич. индукцией D (см. Индукция электрическая и магнитна я).
Поведение Э. п. изучает классич. электродинамика, в произвольной среде оно описывается Максвелла уравнениями, позволяющими определить поля в зависимости от распределения зарядов и токов. Микроскопические Э. п., созданные отд. элементарными частицами, характеризуются напряжённостями микроско-пич. полей: электрич. поляе и магнитного Л. Их ср. значения связаны с макроскопич. характеристиками Э. п. след, образом: е = Е, Н - В. Микроскопич. поля удовлетворяют Лоренца - Максвелла уравнениям.
Э. п. неподвижных или равномерно движущихся заряж. частиц неразрывно связано с этими частицами; при ускоренном движении частиц Э. п. "отрывается" от них и существует независимо в форме электромагнитных волн.
Порождение Э. п. переменным магнитным полем и магнитного поля - переменным электрическим приводит к тому, что электрич. и магнитные поля не существуют обособленно, независимо друг от друга. Компоненты векторов, характеризующих Э. п., образуют, согласно относительности теории, единую физ. величину - тензор Э. п., компоненты к-рого преобразуются при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой в соответствии с Лоренца преобразованиями.
При больших частотах Э. п. становятся существенными его квантовые (дискретные) свойства. В этом случае классич. электродинамика неприменима и Э. п. описывается квантовой электродинамикой.
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976; Калашников С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики, т. 2); Ф е и н м а н Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, в. 5 - 7, М., 1966 - 67; Л а н д а у Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М., Теория поля, 6 изд., М., 1973 (Теоретическая физика, т. 2); их же. Электродинамика сплошных сред, М., 1959. Г. Я. Мякишев.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, тип фундаментальных взаимодействий (наряду с гравитационным, слабым и сильным), к-рый характеризуется участием электромагнитного поля в процессах взаимодействия. Электромагнитное поле (в квантовой физике - фотоны) либо излучается или поглощается при взаимодействии, либо переносит взаимодействие между телами. Так, притяжение между двумя неподвижными телами, обладающими разноимёнными электрич. зарядами, осуществляется посредством электрич. поля, создаваемого этими зарядами; сила притяжения пропорциональна произведению зарядоз н обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (закон Кулона). Такая зависимость от расстояния определяет дальнодействующий характер Э. в., его неограниченный (как и у гравитационного взаимодействия) радиус действия. Поэтому даже в атомах (на расстояниях ~ 10~8с.и) электромагнитные силы на много порядков превышают ядерные, радиус действия к-рых ~ 10~13сл. Э. в. ответственно за существование основных "кирпичиков" вещества: атомов и молекул и определяет взаимодействие ядер и электронов в этих микросистемах. Поэтому к Э. в. сводится большинство сил, наблюдающихся в макроскопич. явлениях: сила трения, сила упругости и др. Свойства различных агрегатных состояний вещества (кристаллов, аморфных тел, жидкостей, газов, плазмы), хим. превращения, процессы излучения, распространения и поглощения электромагнитных волн определяются Э. в. В детекторах частиц высокой энергии используется явление ионизации атомов вещества электрич. полем пролетающих частиц. Процессы расщепления ядер фотонами, реакции фоторождения мезонов, радиац. (с испусканием фотонов) распады элементарных частиц и возбуждённых состояний ядер, упругое и неупругое рассеяние электронов, позитронов и мюонов и т. п. обусловлены Э. в. Проявления Э. в. широко используются в электротехнике, радиотехнике, электронике, оптике, квантовой электронике.
Т. о., Э. в. ответственно за подавляющее большинство явлений окружающего нас мира. Явления, в к-рых участвуют слабые, медленно меняющиеся электромагнитные поля (hш<<E, где ш - характерная круговая частота изменения поля, h - постоянная Планка, Е - энергия поля), управляются законами классич. электродинамики, к-рая описывается Максвелла уравнениями. Для сильных или быстро меняющихся полей (hш = Е) существенны квантовые эффекты. Кванты поля электромагнитного излучения (фотоны, или у - кванты), характеризующие корпускулярные свойства электромагнитного поля, имеют энергию Е = hш,
импульс
(и - единичный вектор в направлении распространения электромагнитной волны, с
- скорость света), спин J = 1 и отрицат. зарядовую чётность
(чётность относительно операции зарядового сопряжения). Взаимодействия
между фотонами у, электронами (е-), позитронами (е+)
и мюонами (м + , м-) описываются ур-ниями квантовой
электродинамики, к-рая является наиболее последоват. образцом квантовой
теории поля. При Э. в. адронов (сильно взаимодействующих частиц) и
атомных ядер существенную роль играет сильное взаимодействие, теория к-рого
пока полностью не разработана.
Константой Э. в. в квантовых явлениях служит элементарный электрический заряд е=4,8*10-'° ед. заряда СГСЭ; интенсивность электромагнитных процессов в микромире пропорциональна безразмерному параметру а = е2/hc= 1/137, наз. постоянной тонкой структуры; более точное значение (на 1976): а-1 = = 137,035987(23).
Характерные черты Э. в. Среди др. типов взаимодействий Э. в. занимает промежуточное положение как по "силе" и характерным временам протекания процессов, так и по числу законов сохранения. Отношение безразмерных параметров, пропорциональных квадратам констант сильного, электромагнитного, слабого и гравитационного взаимодействий и характеризующих "силу" взаимодействия протона с протоном при энергии ~ 1 Гэв в системе их центра масс, составляет по порядку величин 1:10-2:10-10:10-38. Характерные времена электромагнитных распадов элементарных частиц и возбуждённых состояний ядер (10-12- 10-21сех) значительно превосходят "ядерные" времена (10-22- 10-24 сек) и много меньше времён распадов, обусловленных слабым взаимодействием (103- 10-11сек). Помимо строгих законов сохранения, справедливых для всех типов взаимодействий (энергии, импульса, момента количества движения, электрич. заряда и др.), при Э. в., в отличие от слабых взаимодействий,сохраняется пространств. чётность, зарядовая чётность и странность. С хорошей степенью точности установлено, что Э. в. инвариантно по отношению к обращению времени. Э. в. адронов нарушает присущие сильному взаимодействию законы сохранения изотопического спина и G-чётности, при этом изотопич. спин адронов может измениться при испускании или поглощении фотона не более чем на 1 (см., напр., Пи-мезоны). Унитарная симметрия адронов (5и(3)-симметрия; см. Элементарные частицы) приводит к определённым соотношениям между электромагнитными характеристиками (напр., магнитными моментами) частиц, принадлежащих к одному и тому же унитарному мультиплету.
Законы сохранения и свойства фотонов в значит, степени определяют специфич. черты Э. в. Так, равенство нулю массы покоя фотона обусловливает дальнодействующий характер Э. в. между заряженными частицами, а его отрицат. зарядовая чётность - возможность радиац. распада абсолютно нейтральных частиц или связанных систем частиц [т. е. частиц (систем), тождественных своим античастицам}, обладающих положит, зарядовой чётностью,- л°-мезона, парапозитрония (см. Позитроний) лишь на чётное число фотонов. Возможность описания (в соответствующем пределе) Э. в. в рамках классической (а не только квантовой) физики и его макроскопич. проявления обусловлены дальнодейству-ющим характером Э. в. и тем, что фотоны подчиняются Базе - Эйнштейна статистике. Малая величина а определяет малость сечений электромагнитных процессов с участием адронов по сравнению с сечениями аналогичных процессов, протекающих за счёт сильных взаимодействий; напр., сечение рассеяния фотона с энергией 320 Мэв на протоне составляет ок. 2*10-30 см2, что примерно в 105 раз меньше сечения рассеяния п+-мезона на протоне при соответствующей полной энергии сталкивающихся частиц в системе их центра масс.
Тот факт, что электрич. заряд определяет "силу" взаимодействия и в
то же время является сохраняющейся величиной - уникальное свойство Э. в.;
вследствие этого Э. в. зависят только от электрич. заряда частиц и не зависят
от типа частиц или электромагнитных процессов. При описании электромагнитного
поля 4-мерным вектором-потенциалом Aм(м = = 0,1,2,3) [А(ф, А), А - векторный,
ф - скалярный потенциалы ] плотность лагранжиана L Э. в. поля с зарядом записывается
в виде скалярного произведения:
где: jм - 4-мерный вектор плотности электрич. тока: j = (cp,j),
j - плотность тока, р - плотность заряда. При градиентном преобразовании
вектор-потенциала, к-рое наз. также калибровочным преобразованием (2-го рода):
где f(x, t) - произвольная функция координат х и времени t,
наблюдаемые физ. величины (напряжённости полей, вероятности электромагнитных
процессов и т. п.) остаются неизменными. Это свойство, специфич. для Э. в.,
получило назв. принципа калибровочной инвариантности - одного из принципов
симметрии в природе (см. Симметрии в физике), выражающего в наиболее
общей форме факт существования электромагнитного поля (фотона) и Э. в.
Обобщение калибровочной инвариантности на слабые взаимодействия позволило
сформулировать единую теорию слабых и электромагнитных взаимодействий лептонов
(см. Слабые взаимодействия).
Эффекты квантовой электродинамики. К ним относятся рассеяние фотонов на электронах (Комптона эффект), тормозное излучение, фоторождение пар е+е-или м+м- на кулоновском поле ядер, сдвиг уровней энергии атомов из-за поляризации электрон-позитронного вакуума (см. Вакуум физический) и др. эффекты, в к-рых можно пренебречь структурой заряда (его отличием от точечнос-ти) при взаимодействии с ним электромагнитного поля. Развитая для описания атомных явлений квантовая электродинамика оказалась справедливой для значительно меньших, чем атомные, расстояний. Изучение рассеяния электронов друг на друге и аннигиляции е++ е- = м+м-при больших энергиях сталкивающихся частиц (до ~ 6 Гэв в системе центра масс), фоторождения пар е+ е-,м+м- с большими относит, импульсами, а также прецизионные измерения уровней энергии электронов в атомах и аномальных магнитных моментов электрона и мюона установили справедливость квантовой электродинамики вплоть до очень малых расстояний: ~ 10-15 см. Её предсказания с высокой степенью точности согласуются с эксперимент, данными. Так, не найдено расхождения между теоретич. и эксперимент, значениями магнитного момента мюона на уровне 10-7%.
Характерной чертой электродинамич. процессов при высоких энергиях Е(Е" >>mс2, где т - масса электрона или мюона) является острая направленность вперёд угловых распределений частиц (у, е+, м*) - продуктов процессов: большая их часть вылетает в пределах угла в ;V <= mc2/E относительно направления налетающих частиц.
Осн. вычислит, метод квантовой электродинамики - теория возмущений: благодаря слабости Э. в. матрицу рассеяния процессов с участием электромагнитного поля можно разложить в ряд по степеням малого параметра ее и при вычислениях ограничиться рассмотрением небольшого числа первых членов этого ряда (обычно не более четырёх).
В диаграммной технике теории возмущений (см. Фейнмана диаграммы) простейший процесс квантовой электродинамики - взаимодействие фотона с бесструктурной (точечной) заряж. частицей входит как составной элемент в любой электродинамич. процесс. Из-за малости а процессы с участием большого числа таких взаимодействий менее вероятны. Однако они доступны наблюдению и проявляются в т. н. радиационных поправках, в эффектах поляризации электрон-позитронного вакуума, в многофотонных процессах. В частности, поляризация вакуума приводит к рассеянию света на свете (рис. 1, а) - эффекту, к-рый отсутствует в классич. электродинамике; этот эффект наблюдается при рассеянии фотонов на кулоновском поле тяжёлого ядра (рис. 1, б).
В характере Э. в. для электронов (позитронов) и для мюонов не обнаружено отличия несмотря на значит, разницу в их массах; это легло в основу т. н. м-е-универсальности, пока не получившей теоретич. объяснения.
Э. в. адронов и атомных ядер. В электромагнитных процессах с участием адронов (фоторождении мезонов, рассеянии электронов и мюонов на протонах н ядрах, аннигиляции пары е+ е~ в адроны и др.) один из объектов взаимодействия - электромагнитное поле - хорошо изучен. Это делает Э. в. исключительно эффективным инструментом исследования строения адронов и природы сильных взаимодействий.
Сильные взаимодействия, как уже упоминалось, играют важную роль в электромагнитных процессах с участием адронов. Так, резонансные состояния адронов (резонансы) могут возбуждаться фотонами и ярко проявляются, напр., в полных сечениях поглощения фотонов протонами с образованием адронов (рис. 2). Электромагнитные свойства и электромагнитная структура адронов (магнитные моменты, поляризуемости, распределения зарядов и токов) обусловлены "облаком" виртуальных частиц (преим. я-мезонов), испускаемых адронами. Напр., среднеквадратичный радиус распределения заряда в протоне определяется размерами этого "облака" и составляет ~0,8* 10-i3cм (см. Формфактор). Вместе со слабыми взаимодействиями Э. в. ответственны за различие масс заряженных и нейтральных .частиц в изотопич. мультиплетах (напр., п и р, л° и п). Короткодействующий характер сильных взаимодействий определяет при энергиях E<hc/R(R - размер адронной системы) участие в реакциях лишь низших мультипольных моментов фотона и, как следствие этого, плавную зависимость дифференц. сечений от углов. При высоких энергиях (Е> 2 Гэв) угловые и энергетич. зависимости характеристик (сечений, поляризаций и др.) процессов Э. в. адронов и чисто адронных процессов схожи [на рис. 2 о(ур) при Е> 2 Гэв слабо зависит от энергии, что характерно для полных сечений взаимодействия адронов].
Это сходство легло в основу модели векторной доминантности, согласно к-рой фотон взаимодействует с адронами, предварительно перейдя в адронное состояние- векторные мезоны р°, ш, ф и др. Возможность такого перехода ярко иллюстрируется резонансной зависимостью от энергии сечения процесса е+ + е-= = К+ + К- ,обусловленной превращением виртуального фотона промежуточного состояния в векторный ф-мезон и его последующим распадом на пару К-мезонов (рис. 3, б). Виртуальный фотон характеризуется отличным от 0 значением квадрата 4-мерного импульса q2 = E2/с2-р2 <> <>0, где Я, р - энергия и трёхмерный импульс фотона (для реального фотона q2 = 0). Напр., для виртуального фотона, которым обмениваются электрон и протон при рассеянии, q2 = -(4ЕЕ'/с2)* * sin2 (v/2), где Е, Е' - энергии электрона до и после рассеяния (для случая Е, Е'>> >>mс2), в - угол рассеяния в лабораторной системе отсчёта. Эксперимент показал удовлетворит, применимость модели векторной доминантности для описания электромагнитных явлений с участием реальных фотонов и виртуальных фотонов с |q2|<.2(Гэв/с)2. В частности, в сечении аннигиляции е+ + е- = м+ +м- при энергии в системе центра масс 1019,5 Мэв наблюдаются отклонения от предсказаний квантовой электродинамики, к-рые вытекают из данной модели (обусловлены образованием ср-мезона в промежуточном состоянии; см. рис. 3, а). (Согласно квантовой электродинамике, этот процесс происходит посредством превращения пары е+е- в виртуальный фотон у, а у - в пару м+м-.)
Однако модель векторной доминантности не описывает Э. в. адронов при больших |q2| [|q2| > 2(Гэв/с)г]. Так, измеренное сечение упругого рассеяния электронов на протонах, к-рое зависит от пространств, распределения электрич. зарядов и токов внутри нуклона, спадает с ростом |q2| значительно быстрее, чем предсказывается моделью. Напротив, сечение глубоко неупругого рассеяния электронов (процесса е- + р = е-+ адроны при больших передачах энергии и импульса адронной системе) падает медленнее; при этом с увеличением полной энергии W адронов в конечном состоянии характер рассеяния приближается к характеру рассеяния на точечной частице. Последнее обстоятельство привело к формулировке т. н. партонной модели адронов; согласно этой модели адроны состоят из частей (партонов), к-рые при взаимодействии с фотонами проявляют себя как бесструктурные точечные частицы. Отождествление пар-тонов с кварками оказалось плодотворным для понимания глубоко неупругого рассеяния.
Несмотря на то, что Э. в. - наиболее полно изученный тип фундаментального взаимодействия, его продолжают интенсивно исследовать во мн. науч. центрах. Это обусловлено как исключит, многообразием микроскопич. и макроскопич. проявлений Э. в., имеющих прикладное значение, так и уникальной ролью электромагнитного поля (как хорошо изученного объекта) в исследовании строения вещества на предельно малых расстояниях, в получении сведений о др. типах взаимодействий, в выявлении новых законов и принципов симметрии в природе. Эти фундаментальные исследования ведутся с использованием прецизионных методов атомной и ядерной спектроскопии, с помощью полученных на ускорителях интенсивных пучков фотонов, электронов, мюонов высокой энергии, в космических лучах.
Лит.: Электромагнитные взаимодействия и структура элементарных частиц, пер. с англ., М., 1969; Ахиезер А. И., Бересте ц-кий В. Б., Квантовая электродинамика, 3 изд., М., 1969; Ф е л ь д Б., Модели элементарных частиц, пер. с англ., М., 1971; Фейнман Р., Взаимодействие фотонов с адронами, пер. с англ., М., 1975; Ваинберг С., Свет как фундаментальная частица, пер. с англ., "Успехи физических наук", 1976, т. 120, в. 4. А. И. Лебедев.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ, электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью. Существование Э. в. было предсказано М. Фарадеем в 1832. Дж. Максвелл в 1865 теоретически показал, что электромагнитные колебания не остаются локализованными в пространстве, а распространяются в вакууме со скоростью света с во все стороны от источника. Из того обстоятельства, что скорость распространения Э. в. в вакууме равна скорости света, Максвелл сделал вывод, что свет представляет собой Э. в. В 1888 максвелловская теория Э. в. получила подтверждение в опытах Г. Герца, что сыграло решающую роль для её утверждения.
Теория Максвелла позволила единым образом подойти к описанию радиоволн, света, рентгеновских лучей и гамма-излучения. Оказалось, что это не излучения различной природы, а Э. в. с различной длиной волны. Частота со колебаний электрич. Е и магнитного Н полей связана с длиной волны Л соотношением: Л = 2лс/шо. Радиоволны, рентгеновские лучи и у-излучение находят своё место в единой шкале Э. в. (рис.), причём между соседними диапазонами шкалы Э. в. нет резкой границы.
Особенности Э. в., законы их возбуждения и распространения описываются Максвелла
уравнениями. Если в какой-то области пространства существуют электрич.
заряды е и токи /, то изменение их со временем t приводит к излучению
Э. в. На скорость распространения Э. в. существенно влияет среда, в к-рой
они распространяются. Э. в. могут испытывать преломление, в реальных средах
имеет место дисперсия волн, вблизи неоднородностей наблюдаются дифракция
волн, интерференция волн (прямой и отражённой), полное внутр.
отражение и др. явления, свойственные волнам любой природы. Пространств,
распределение электромагнитных полей, временные зависимости E(t) и H(t),
определяющие тип волн (плоские, сферические и др.), вид поляризации (см. Поляризация
волн) и др. особенности Э. в. задаются, с одной стороны, характером
источника излучения, и с другой - свойствами среды, в к-рой они
распространяются. В случае однородной и изотропной среды, вдали от зарядов и
токов, создающих электромагнитное поле, ур-ния Максвелла, приводят к волновым ур-ниям:
описывающим распространение плоских монохроматич. Э. в.:
Здесь е - диэлектрическая проницаемость, ц - магнитная проницаемость
среды, Ео и Но - амплитуды колебаний электрич. и магнитных полей, со - частота
этих колебаний, ф - произвольный сдвиг фазы, k - волновой вектор, r -
радиус-вектор точки; V2 - Лапласа оператор.
Если среда неоднородна или содержит поверхности, на к-рых изменяются её электрич. либо магнитные свойства, или если в пространстве имеются проводники, то тип возбуждаемых и распространяющихся Э. в. может существенно отличаться от плоской линейно-поляризованной волны. Э. в. могут распространяться вдоль направляющих поверхностей (п о-верхностные волны), в передающих линиях и в полостях, образованных хорошо проводящими стенками (см. Радиоволновод, Световод, Квазиоптика).
Характер изменения во времени Е и Н определяется законом изменения тока / и зарядов е, возбуждающих Э. в. Однако форма волны в общем случае не следует l(t) или e(t). Она в точности повторяет форму тока только в случае, если и Э. в. распространяются в линейной среде (электрич. и магнитные свойства к-рой не зависят от Я и Н). Простейший случай - возбуждение и распространение Э. в. в однородном изотропном пространстве с помощью диполя Герца (отрезка провода длиной / <<Л, по к-рому протекает ток I - I0 sin шt). На расстоянии от диполя много большем \ образуется волновая зона (зона излучения), где распространяются сферич. Э. в. Они поперечные и линейно поляризованы. В случае анизотропии среды могут возникнуть изменения поляризации (см. Излучение и приём радиоволн).
В изотропном пространстве скорость распространения гармонич. Э. в., т. е.
фазовая скорость
При наличии дисперсии скорость переноса энергии с (групповая скорость) может
отличаться от v. Плотность потока энергии S, переносимой Э. в.,
определяется Пойн-тинга вектором: S = (с/4л) [ЕН]. Т. к. в
изотропной среде векторы Е а Н ч волновой вектор образуют правовинтовую
систему, то S совпадает с направлением распространения Э. в. В анизотропной
среде (в т. ч. вблизи проводящих поверхностей) S может не совпадать с
направлением распространения Э. в.
Появление квантовых генераторов, в частности лазеров, позволило достичь напряжённости электрич. поля в Э. в., сравнимых с внутриатомными полями. Это привело к развитию нелинейной теории Э. в. При распространении Э. в. в нелинейной среде (е и ц зависят от Е и Н) её форма изменяется. Если дисперсия мала, то по мере распространения Э. в. они обогащаются т. н. высшими гармониками и их форма постепенно искажается. Напр., после прохождения синусоидальной Э. в. характерного пути (величина к-poro определяется степенью нелинейности среды) может сформироваться ударная волна, характеризующаяся резкими изменениями Е и Н (разрывы) с их последующим плавным возвращением к первоначальным величинам. Ударная Э. в. далее распространяется без существ, изменений формы; сглаживание резких изменений обусловлено гл. обр. затуханием. Большинство нелинейных сред, в к-рых Э. в. распространяются без сильнсго поглощения, обладает значит, дисперсией, препятствующей образованию ударных Э. в. Поэтому образование ударных волн возможно лишь в диапазоне Л от неск. см до длинных волн. При наличии дисперсии в нелинейной среде возникающие высшие гармоники распространяются с различной скоростью и существенного искажения формы исходной волны не происходит. Образование интенсивных гармоник и взаимодействие их с исходной волной может иметь место лишь при специально подобранных законах дисперсии (см. Нелинейная оптика, Параметрические генераторы света).
Э. в. различных диапазонов Л характеризуются различными способами возбуждения и регистрации, по-разному взаимодействуют с веществом и т. п. Процессы излучения и поглощения Э. в. от самых длинных волн до инфракрасного излучения достаточно полно описываются соотношениями электродинамики. На более высоких частотах доминируют процессы, имеющие существенно квантовую природу, а в оптич. диапазоне и тем более в диапазонах рентгеновских и у-лучей излучение и поглощение Э. в. могут быть описаны только на основе представлений о дискретности этих процессов.
Квантовая теория поля внесла существенные дополнения и в само представление об Э. в. Во многих случаях электромагнитное излучение ведёт себя не как набор монохроматич. Э. в. с частотой со и волновым вектором k, а как поток квазичастиц - фотонов с энергией & = hш и импульсом р = hш/c = hk (h - Планка постоянная). Волновые свойства проявляются, напр., в явлениях дифракции и интерференции, корпускулярные - в фотоэффекте и Комптона эффекте.
Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976; Л а н д а у Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М., Теория поля, 6 изд., М., 1973 (Теоретическая физика, т. 2); и х ж е, Электродинамика сплошных сред, М., 1959; Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976. В. В. Мшулин.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ, взаимосвязанные колебания электрического (Е) и магнитного (Н) полей, составляющих единое электромагнитное поле. Распространение Э. к. происходит в виде электромагнитных волн, скорость к-рых в вакууме равна скорости света с, а длина волны Л связана с периодом Т и частотой ш соотношением: Л = сТ = = 2лс/ш. По своей природе Э. к. представляют собой совокупность фотонов, и только при большом числе фотонов их можно рассматривать как непрерывный процесс.
Различают вынужденные Э. к., поддерживаемые внеш. источниками, и собственные Э. к., существующие и без них. В неограниченном пространстве или в системах с потерями энергии (диссипативных) возможны собственные Э. к. с непрерывным спектром частот. Пространственно огранич. консервативные (без потерь энергии) системы имеют дискретный спектр собственных частот, причём каждой частоте соответствует одно или неск. независимых колебаний (мод). Напр., между двумя отражающими плоскостями, отстоящими друг от друга на расстояние /, возможны только синусоидальные Э. к. с частотами шп = = плс/l, где п - целое число. Собств. моды имеют вид синусоидальных стоячих волн, в к-рых колебания векторов Е а Н сдвинуты во времени на Т/4, а пространств, распределения их амплитуд смещены на Я/4, так что максимумы (пучности) Е совпадают с нулями (узлами) Н и наоборот. В таких Э. к. энергия в среднем не переносится в пространстве, но внутри каждого четвертьволнового участка между узлами полей происходит независимая периодич. перекачка электрич. энергии в магнитную и обратно.
Представление Э. к. в виде суперпозиции мод с дискретным или непрерывным спектром допустимо для любой сложной системы проводников и диэлектриков (см. Радиоволновод, Объёмный резонатор, Открытый резонатор), если поля, токи, заряды в них связаны между собой линейными соотношениями. В квазистационарных системах, размеры к-рых значительно меньше длины волны, области, где преобладают электрические или магнитные поля, могут быть пространственно разделены и сосредоточены в отдельных элементах: Е - в ёмкостях С, Н - в индуктивностях L. Типичный пример такой системы с сосредоточенными параметрами - колебательный контур, где происходят колебания зарядов на обкладках конденсаторов и токов в катушках самоиндукции. Э. к. в системах с распределёнными параметрами L и С, имеющие дискретный спектр собственных частот, могут быть представлены как Э. к. в связанных колебат. контурах (электромагнитных осцилляторах), число к-рых равно числу мод.
В средах Э. к. взаимодействуют со свободными и связанными заряж. частицами (электронами, ионами), создавая индуцированные токи. Токи проводимости обусловливают потери энергии и затухание Э. к.; токи, обусловленные поляризацией и намагниченностью среды, определяют значения её диэлектрической проницаемости и магнитной проницаемости, а также скорость распространения в ней электромагнитных волн и спектр собственных частот Э. к. Если индуцированные токи зависят от Е и Н нелинейно, то период, форма и др. характеристики Э. к. зависят от их амплитуд (см. Нелинейные колебания); при этом принцип суперпозиции недействителен, и может происходить перекачка энергии Э. к. от одних частот к другим. На этом основаны принципы работы большинства генераторов, усилителей и преобразователей частоты Э. к. (см. Генерирование электрических колебаний, Автоколебания). Возбуждение Э. к. в устройствах с сосредоточенными параметрами, как правило, осуществляется путем прямого подключения к ним генераторов, в высокочастотных устройствах с распределёнными параметрами - путём возбуждения Э. к. при помощи различных элементов связи (вибраторов, петель связи, рамок, отверстий и др.), в оптич. устройствах - с применением линз, призм, отражающих полупрозрачных зеркал и т. д.
Лит.: Горелик Г. С.,Колебания и волны, 2 изд., М., 1959; Андронов А. А., В и т т А. А., X а и к и н С. Э., Теория колебаний, 2 изд., М., 1959; Парселл Э., Электричество и магнетизм, пер. с англ., 2 изд., М., 1975 (Берклеевский курс физики, т. 2); Крауфорд Ф., Волны, пер. с англ., 2 изд., М., 1976 (Берклеевский курс физики, т. 3).
М. А. Миллер, Л. А. Островский.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, выключатель электрический, служащий для отключения высоковольтных цепей под нагрузкой в нормальных и вынужденных режимах работы; принципиально отличается от выключателей др. систем тем, что гашение электрич. дуги, возникающей между расходящимися в процессе отключения цепи контактами выключателя, осуществляется непосредственно в возд. среде т. н. электромагнитным дутьём в дугогасителъном устройстве. Дуга затягивается в камеру дугогасит. устройства мощным магнитным полем, создаваемым электромагнитами, в обмотках к-рых протекает отключаемый ток. Обмотки электромагнитов имеют такую полярность, при к-рой создаваемое магнитное поле затягивает дугу в дугогасит. камеру (камеры), где дуга растягивается и охлаждается, её сопротивление резко увеличивается и она гаснет. Дугогасит. камеры выполняются из жаростойких материалов, обладающих высокой диэлектрич. прочностью, теплопроводностью и теплоёмкостью. В Э. в. перем. тока для повышения надёжности работы обычно предусматривается возд. поддув, к-рый ускоряет перемещение дуги в камеру. Э. в. применяют обычно в сетях на напряжение 6-10 кв.
Лит.: Б а б и к о в М. А., Электрические аппараты, ч. 3, М.- Л., 1963; Б р о н-ш т е и н А. М., К у р и ц ы н В. П., У л и с-сова И. Н., Электромагнитные выключатели и опыт их эксплуатации, "Электричество", 1971, № 4; Б ы к о в Е. И., К о л у з а е в А. М., Электромагнитные выключатели ВЭМ-6 и ВЭМ-10, М., 1973.
Р. Р. Мамашин.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ НАСОС, 1) насос поршневого типа или диафрагмовый насос, у к-рого поступательно-возвратное движение рабочего органа осуществляется стальным сердечником, вставленным в соленоид, подключённый к источнику электроэнергии. 2) То же, что магнитогидродинамический насос.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИБОР, измерительный прибор, принцип действия к-рого основан на взаимодействии магнитного поля, пропорционального измеряемой величине, с сердечником, выполненным из ферромагнитного материала. Осн. элементы Э. п.: измерит, схема, преобразующая измеряемую величину в постоянный или переменный ток, и измерит, механизм электромагнитной системы (рис.). Электрич. ток в катушке электромагнитной системы создаёт электромагнитное поле, втягивающее сердечник в катушку, что приводит к возникновению на оси вращающего момента, пропорционального квадрату силы тока, протекающего по катушке. В результате действия на ось пружины создаётся момент, противодействующий вращающему моменту н пропорциональный углу поворота оси. При взаимодействии моментов ось и связанная с ней стрелка поворачиваются на угол, пропорциональный квадрату измеряемой величины. При равенстве моментов стрелка останавливается. Выпускаются электромагнитные амперметры и вольтметры для измерений гл. обр. в цепях переменного тока частотой 50 гц. В электромагнитном амперметре катушка измерит, механизма включается последовательно в цепь измеряемого тока, в вольтметре параллельно. Электромагнитные измерит, механизмы применяют также в логометрах. Наиболее распространены щитовые приборы классов точности 1,5 и 2,5, хотя существуют приборы классов 0,5 и даже 0,1 с рабочей частотой до 800 гц.
Лит.: Электрические измерения, под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972; Электрические измерения, под ред. А. В. Фремке, 14 изд., Л., 1973. Н. Н. Вострокнутов.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, см. Электрический ракетный двигатель.
ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ ДИНАМОМЕТР, устройство для измерения вращающих
моментов электродвигателей. Э. д. используют при стендовых испытаниях
двигателей для снятия механич. или электромеханич. характеристик. Э. д.
представляет собой электрическую машину, работающую в генераторном режиме
и механически связанную с испытуемым двигателем. Наиболее часто в качестве Э.
д. используют генератор постоянного тока. Момент, развиваемый
электродвигателем, находят по формуле:
где U - напряжение на зажимах гене ратора в в; I - ток в
обмотке возбужде ния в а; п - частота вращения в об/мин т) - кпд
генератора. Изменение момент: достигается регулированием нагрузочноп
сопротивления и тока в обмотке возбуж дения генератора. Э. д. применяют npи
испытании мощных тяговых машин. Мо менты электродвигателей малой мощ ности
иногда определяют на более npocTON Э. д., представляющем собой диск из
ферромагнитного материала, к-рый насаживают на вал электродвигателя и
электромагнит постоянного тока с противовесом. При вращении диска создаётся
тормозной момент в результате взаимодействия вихревых токов в диске <
магнитным полем электромагнита. Угол поворота электромагнита с противовесом
пропорционален измеряемому моменту
М. И. Озеров
ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (ЭМУ), электрическая машина, предназначенная для усиления мощности подаваемого на обмотку возбуждения сигнале за счёт энергии первичного двигателя (обычно электрического). ЭМУ примениют в системах автоматич. управления и ре гулирования; выпускаются на мощности от долей вт до десятков квт с коэфф усиления (отношение мощности на выходе к мощности на входе) 104_ 105. Небольшое изменение мощности подводимой в цепь возбуждения, вызывает во много раз большее изменение мощности, отдаваемой ЭМУ. Различают ЭМУ продольного поля (с одной ступенью усиления) и ЭМУ поперечногс поля (с двумя ступенями). Наиболее распространены ЭМУ поперечного поля (рис.). Такой ЭМУ представляет собой генератор пост, тока, обычно двухполюсный с двумя парами щёток на коллекторе. На полюсах статора расположены одна или неск. обмоток возбуждения, чаще наз. обмотками управления (ОУ). При подаче в ОУ сигнала, подлежащего усилению, она создаёт магнитный поток Ф1, направленный вдоль оси d-d, В обмотке якоря наводится эдс, к-рая достигает наибольшего значения на щётках а - а и равна нулю на щётках b - b. Т. к. якорь замкнут накоротко щётками а-а, то даже при незначнт. эдс в цепи (обмотке) якоря возникает достаточнс большой ток /а, обусловливающий увеличение мощности сигнала (первая ступень усиления). Этот ток создаёт сильное поперечное магнитное поле (магнитный поток Фаq). При вращении якоря в поперечном поле на щётках b-b, связанных с внеш. цепью, появляется напряжение U2. В результате этого во внеш. цепи возникает большой ток I2, обусловливающий большую выходную мощность (вторая ступень усиления). Дополнит. обмотка, наз. компенсационной, создаёт намагничивающую силу FKO, равную Fad, устраняя искажение сигнала.
Лит.: Горяинов Ф. А., Электромашинные усилители, М.- Л., 1962.
М. Д. Находкин.
ЭЛЕКТРОМЕГАФОН, электрич. мегафон; переносное устройство для звукоусиления. Содержит малочувствительный к акустическим шумам микрофон, усилитель электрических колебаний (в большинстве случаев транзисторный) и рупорный громкоговоритель с рукояткой, позволяющей держать его в руке. Микрофон (обычно укрепляемый на кожухе Э.) располагают так, чтобы со стороны громкоговорителя (в направлении излучения звука) он обладал наименьшей чувствительностью. С помощью удлинит, кабеля микрофон может быть отнесён от громкоговорителя на нек-рое расстояние (напр., когда громкоговоритель устанавливают на крыше автомобиля). Усилитель выполнен по схеме с отрицат. обратной связью и содержит мощный двухтактны; сконечный каскад. Питание усилителя производится от электрич. аккумуляторов или от малогабаритных элементов. В нек-рых Э. предусмотрена возможность перевода усилителя в режим генерации колебаний звуковой частоты, на основе к-рых вырабатываются тональные (звуковые) сигналы вызова. Масса Э. (включая устройство питания) ок. 1,5 кг; дальность действия 250 м и более. М. А. Сапожков.
ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, область металлургии, охватывающая пром. способы получения металлов и сплавов с помощью электрич. тока. В Э. применяются электротермич. и электрохимич. процессы. Электротермич. процессы используются для извлечения металлов из руд и концентратов, производства и рафинирования чёрных и цветных металлов и сплавов на их основе (см. Электротермия). В этих процессах электрич. энергия является источником технологич. тепла. Электрохимич. процессы распространены в произ-ве чёрных и цветных металлов на основе электролиза водных растворов и расплавл. сред (см. Электрохимия). Здесь за счёт электрич. энергии осуществляются окислительно-восстановит, реакции на границах раздела фаз при прохождении тока через электролиты. Особое место в этих процессах занимает гальванотехника, в основе к-рой лежат электрохимич. процессы осаждения металлов на поверхность металлич. и неметаллич. изделий.
Электротермич. процессы охватывают плавку стали в дуговых и индукционных печах (см. Электросталеплавилъное производство), спецэлектрометаллургию, рудовосстановит. плавку, включающую произ-во ферросплавов и штейнов, выплавку чугуна в шахтных электропечах, получение никеля, олова и др. металлов.
Электродуговая плавка. Электросталь, предназначенная для дальнейшего передела, выплавляется гл. обр. в дуговых печах с основной футеровкой. Важные
преимущества этих печей перед др. сталеплавильными агрегатами (возможность нагрева металла до высоких темп-р за счёт электрич. дуги, восстановит, атмосфера в печи, меньший угар легирующих элементов, высокоосновные шлаки, обеспечивающие существ, снижение содержания серы) предопределили их использование для произ-ва легированных высококачеств. сталей - коррозионностойких, инструментальных (в т. ч. быстрорежущих), конструкционных, электротехнич., жаропрочных и др., а также сплавов на никелевой основе. Мировая тенденция развития электродуговой плавки - увеличение ёмкости единичного агрегата до 200-400 т, удельной мощности трансформатора до 500-600 и более ква/т, специализация агрегатов (в одних - только расплавление, в других - рафинирование и легирование), высокий уровень автоматизации и применение ЭВМ для программного управления плаысой. В печах повышенной мощности экономически целесообразно плавить не только легированную, но и рядовую углеродистую сталь. В развитых капиталистич. странах доля углеродистой стали от общего объёма электростали, выплавляемой в электропечах, составляет 50% и более. В СССР в электропечах выплавляется ~ 80% легированного металла.
Для выплавки спец. сталей и сплавов получают распространение плазменно-дуговые печи с основным керамич. тиглем (ёмкостью до 30 т), оборудованные плазмотронами постоянного и переменного тока (см. Плазменная металлургия). Дуговые электропечи с кислой футеровкой используют для плавки металла, предназначенного для стального литья. Кислый процесс в целом более высокопроизводителен, чем основной, из-за кратковременности плавки благодаря меньшей продолжительности окислительного и восстановит, периодов. Кислая сталь дешевле основной вследствие меньшего расхода электроэнергии, электродов, лучшей стойкости футеровки, меньшего расхода раскислителей и возможности осуществления кремневосстановит. процесса. Дуговые печи ёмкостью до 100 т широко применяются также для плавки чугуна в чугунолитейных цехах.
Индукционная плавка. Плавка стали в индукционной печи, осуществляемая в основном методом переплава, сводится, как правило, к расплавлению шихты, раскислению металла и выпуску. Это обусловливает высокие требования к шихтовым материалам по содержанию вредных примесей (P,S). Выбор тигля (основной или кислый) определяется свойствами металла. Чтобы кремнезём футеровки не восстанавливался в процессе плавки, стали и сплавы с повышенным содержанием Mn, Ti, Al выплавляют в основном тигле. Существ, недостаток индукционной плавки - холодные шлаки, к-рые нагреваются только от металла. В ряде конструкций этот недостаток устраняется путём плазменного нагрева поверхности металл-шлак, что позволяет также значительно ускорить расплавление шихты. В вакуумных индукционных печах выплавляют чистые металлы, стали и сплавы ответств. назначения (см. Вакуумная плавка). Ёмкость существующих печей от неск. кг до десятков т. Вакуумную индукционную плавку интенсифицируют продувкой инертными (Аг, Не) и активными (СО, СН4) газами, электромагнитным перемешиванием металла в тигле, продувкой металле, шлакообразующими порошками.
Спецэлектрометаллургия охватывает новые процессы плавки и рафинирования металлов и сплавов, получившие развитие в 50-60-х гг. 20 в. для удовлетворения потребностей совр. техники (космической, реактивной, атомной, химич. машиностроения и др.) в конструкц. материалах с высокими механич. свойствами, жаропрочностью, коррозионной стойкостью и т. д. Спецэлектрометаллургия включает вакуумную дуговую плавку (см. Дуговая вакуумная печь), электроннолучевую плавку, электрошлаковый переплав и плазменно-дуговую плавку. Этими методами переплавляют стали и сплавы ответств. назначения, тугоплавкие металлы - вольфрам, молибден, ниобий и их сплавы, высокореакционные металлы - титан, ванадий, цирконий, сплавы на их основе и др. Вакуумная дуговая плавка была предложена в 1905 В. фон Больтоном (Германия); в пром. масштабах этот метод впервые использован для плавки титана В. Кроллом (США) в 1940. Метод электрошлакового переплава разработан в 1952-53 в Ин-те электросварки им. Е. О. Патона АН УССР. Для получения сталей и сплавов на никелевой основе особо ответств. назначения применяют различные варианты дуплекс-процессов, важнейший из К-рых - сочетание вакуумной индукционной плавки и вакуумно-дугового переплава. Особое место в спецэлектрометаллургии занимает вакуумная гарнисажная плавка (см. Гарнисаж), в к-рой источниками тепла служат электрич. дуга, электронный луч, плазма. В этих печах, применяемых для высокоактивных и тугоплавких металлов (W, Мо и др. и сплавы на их основе), порция жидкого металла в водоохлаждаемом тигле с гарнисажем используется для получения слитков и фасонных отливок.
Рудовосстановительная плавка включает произ-во ферросплавов, продуктов цветной металлургии - медных и никелевых штейнов, свинца, цинка, титанистых шлаков и др. Процесс заключается в восстановлении природных руд и концентратов углеродом, кремнием и др. восстановителями при высоких темп-рах, создаваемых гл. обр. за счёт мощной электрич. дуги (см. Руднотермическая печь). Восстановит, процессы обычно являются непрерывными. По мере проплав-ления подготовленную шихту загружают в ванну, а получаемые продукты периодически выпускают из электропечи. Мощность таких печей достигает 100 Мва. В нек-рых странах (Швеция, Норвегия, Япония, Италия и др.) на основе рудовосстановит. плавки производится чугун в электродоменных печах или электродуговых бесшахтных печах.
Электрохимические процессы получения металлов. Г. Дэви в 1807 впервые применил электролиз для получения натрия и калия.
В кон. 70-х гг. 20 в. методом электролиза получают более 50 металлов, в т. ч. медь, никель, алюминий, магний, калий, кальций и др. Различают 2 типа электролитич. процессов. Первый связан с катодным осаждением металлов из растворов, полученных методами гидрометаллургии - выщелачиванием руд и концентратов; в этом случае восстановлению (отложению) на катоде металла из раствора отвечает реакция электрохимич. окисления аниона на нерастворимом аноде.
Второй тип процессов связан с электролитическим рафинированием металла из его сплава, из к-рого изготовляется растворимый анод. На первой стадии в результате электролитич. растворения анода металл переводится в раствор, на второй - он осаждается на катоде. Последовательность растворения металлов на аноде и осаждения на катоде определяется рядом напряжений. Однако в реальных условиях потенциалы выделения металлов существенно зависят от величины перенапряжения водорода на соответствующем металле. В пром. масштабах рафинируют цинк, марганец, никель, железо и др. металлы; алюминий, магний, калий и др. получают электролизом расплавл. солей при 700-1000 °С. Последний способ связан с большим расходом электроэнергии (15-20 тыс. квт*ч/т) по сравнению с электролизом водных растворов (до 10 тыс. квт*ч/т).
Лит.: Беляев А. И., Металлургия легких металлов, 6 изд., М., 1970; Зеликман А. Н., М е е р с о н Г. А., Металлургия редких металлов, М., 1973; Е д н е р а л Ф. П., Электрометаллургия стали и ферросплавов, 4 изд., М., 1977.
В. А. Григорян.
ЭЛЕКТРОМЕТР (от электро... и ...метр), прибор, предназначенный для измерения разностей электрич. потенциалов, небольших электрич. зарядов, очень малых токов (вплоть до 10-15а) и др. электрич. величин, когда необходимо обеспечить пренебрежимо малое потребление энергии измерительным прибором. Э. представляет собой электростатический прибор с тремя электродами, находящимися в общем случае под разными потенциалами. Наиболее распространены струнные и квадрантные Э., применяемые для измерения напряжения.
В наиболее простом струнном Э. измеряемое напряжение подаётся на платиновую нить (струну) и неподвижные электроды (рис. а,6). Под действием сил электрич. поля нить прогибается; перемещение нити, служащее мерой измеряемой величины, наблюдают в микроскоп, что обеспечивает достаточно высокую чувствительность прибора. Для повышения чувствительности струнного Э. на его неподвижные электроды накладывают дополнит, напряжение (50-100 в относительно земли) такого же рода (постоянное или переменное) и той же частоты, что и измеряемое (рис. в). Чувствительность струнного Э. достигает 300-500 мм на 1 в/л. Квадрантные Э. состоят из подвижной части в виде тонкой и лёгкой металлич. пластинки - бисектора, наз. обычно "бисквитом", и связанного с ним зеркала, подвешенных па кварцевой нити, и неподвижной части - цилиндрич. металлич. коробки, разрезанной на четыре равные части - квадранты. При наличии разности потенциалов на квадрантах между ними и бисектором возникают электростатич. силы взаимодействия, отклоняющие подвижную часть Э. в ту или др. сторону. По углу отклонения бисектора при известном его потенциале судят о величине разности потенциалов квадрантов; если же известна последняя, то можно определить потенциал бисектора. Чувствительность квадрантного Э. - до 5000 мм на 1 в/л. Разновидность квадрантного Э. - бинантный Э. (неподвижная часть такого Э. разрезана на две части - бинанты).
Лит.: Курс электрических измерений, под ред. В. Т. Прыткова и А. В. Талицкого, ч. 1, М.- Л., 1960; В е к с л е р М. С., Электростатические приборы, М.- Л., 1964; Основы электроизмерительной техники, под ред. М. И. Левина, М., 1972.
ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА, приёмно-усилителъная лампа, используемая в радио- и электроизмерит. приборах для усиления и измерения малых токов (до 10-14 а) в цепях с очень высоким электрич. сопротивлением. Конструктивно Э. л. выполняется в виде триода (одинарного или двойного), тетрода, или пентода. Катод Э. л. обычно оксидный, прямого либо косвенного накала. Гл. особенность Э. л.- высокое входное сопротивление, определяемое требованием получения малых токов управляющей сетки при её отрицат. потенциале. Появление сеточного тока в Э. л. связано с конечным значением сопротивления электрич. изоляции сетки (сопротивлением утечки сетки); ионизацией остаточных газов в баллоне лампы; термоэлектронной эмиссией сетки; фотоэлектронной эмиссией с поверхности сетки, обусловленной внеш. освещением, тепловым излучением нагретого катода, мягкими рентгеновскими лучами, возникающими при торможении электронов на аноде. Используя различные конструктивно-технологич. меры (важнейшие из к-рых - снижение темп-ры катода до 750-800 К; уменьшение анодного напряжения до значений, меньших потенциала ионизации остаточных газов, обычно до 10- 12 в; уменьшение размеров управляющей сетки и обеспечение её высокой электрич. изоляции), сеточный ток Э. л., обусловленный указанными факторами (кроме последнего), можно снизить до 10-15 а и меньше. Однако получение малых сеточных токов при удовлетворит, значениях таких осн. параметров Э. л., как крутизна её сеточной характеристики и коэфф. усиления, затруднено гл. обр. из-за фотоэлектронной эмиссии, вызванной мягким рентгеновским излучением. Так, при сеточном токе 10-15а крутизна сеточной характеристики обычно не превышает 100-120мка/в, а коэфф. усиления- 1,5; у т. н. полуэлектрометрич. ламп, работающих при сеточном токе ок. 5-10-11а, эти параметры составляют соответственно 1 ма/в и 25-30. Диапазон измеряемых значений тока (отношение его предельных значений) у Э. л. обычно ок. 100; у разновидности полуэлектрометрич. лампы - т. н. логарифмич. Э. л. (с характеристикой, обеспечивающей получение на выходе сигнала, пропорционального логарифму входного тока) он может достигать 108.
Лит.: 3 а р у ц к и и Ю. Ф., Современные электрометрические лампы, их возможности и пути развития, "Электровакуумная техника", 1968, в. 45; Кауфман М. С., П а л а т о в К. И., Электронные приборы, 3 изд., М.. 1970. М. С. Кауфман.
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА, разновидность электрофизич. методов обработки. Основана на механич. ударном импульсном воздействии (ультразвуковая обработка) или на непосредственном преобразовании предварительно накопленной электрич. энергии в механич. работу деформации (магнитоимпульсная обработка). См. Электрофизические и электрохимические методы обработки.
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, устройство для преобразования механич. перемещений (колебаний) в изменение электрич. тока или напряжения (электрич. сигнал) и наоборот. Применяются гл. обр. как исполнит, устройства систем автоматич. регулирования (управления) и в качестве датчиков механич. перемещений в автоматике и измерит, технике. По принципу преобразования различают резистивные, электромагнитные, магнитоэлектрич., электростатич. Э. п.; по типу выходного сигнала - аналоговые и цифровые (с непрерывными и дискретными выходными сигналами). Для оценки Э. п. учитывают его статич. и динамич. характеристики, чувствительность (или коэфф. передачи) преобразования Е = &y/&x: (где &y - изменение выходной величины у при изменении входной величины х на &x), рабочий диапазон частот выходного сигнала, статич. ошибку (погрешность) сигнала, статич. ошибку (погрешность) преобразования. Примером Э. п. могут служить измерит, механизм магнитоэлектрического прибора, громкоговоритель, микрофон, пьезоэлектрический датчик.
Лит.: Электрические измерения неэлектрических величин, под ред. П. В. Новицкого, 5 изд.. Л., 1975.
ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЯ {от электро..., мио... и ...графия), метод исследования биоэлектрич. потенциалов, возникающих в скелетных мышцах животных и человека при возбуждении мышечных волокон. У человека осуществлена впервые в 1907 нем. учёным Г. Пипером. Амплитуда колебаний потенциала мышцы обычно не превышает неск. милливольт, а их длительность - 20-25 мсек, поэтому Э. проводят с помощью усилителя и малоинерционного регистратора; кривая, записанная на фотобумаге, фотоплёнке и т. п., наз. электромиограммой (ЭМГ). В Э. могут быть выделены 3 осн. направления исследования. Первое из них - Э. с помощью введённых в мышцу игольчатых электродов, к-рые вследствие небольшой отводящей поверхности улавливают колебания потенциала, возникающие в отд. мышечных волог.чах или в группе мышечных волокон, пннер-вируемых одним мотонейроном. Это позволяет исследовать структуру и функцчго двигательных единиц. Второе направление - Э. с помощью накожных электродов, к-рые отводят т. н. суммарную ЭМГ, образующуюся в результате интерференции колебаний потенциала мн. двигательных единиц, находящихся в области отведения. Такая ЭМГ отражает процесс возбуждения мышцы как целого. Т. н. стимуляционная Э.- регистрация колебаний потенцала, возникающих в мышце при искусств, стимуляции нерва или органов чувств. Таким образом исследуется нервно-мышечная передача, рефлекторная деятельность двигат. аппарата, определяется скорость проведения возбуждения по нерву. Э. даёт возможность судить о состоянии и деятельности не только мышц, но и нервных центров, участвующих в осуществлении движений. Э. применяют в физиологии при изучении двигат. функции животных и особенно человека, а также в прикладных науках - физиологии труда и спорта, в инж. психологии (напр., при исследовании утомления, выработки двигательного навыка). Р. С. Персон. Э. как эффективный метод диагностики ряда нервно-мышечных заболеваний широко применяется в невропатологии и некоторых других областях медицины. Э. используется также для оценки функционального состояния двигат. аппарата при восстановлении нарушенной двигательной функции в ортопедии и протезировании.
Лит.: ПерсонР.С., Электромиография в исследованиях человека, М., 1969; Юсевич Ю. С., Очерки по клинической электромиографии, М., 1972; Байку ш е в Ст., М а н о в и ч 3. X., Новикова В. П., Стимуляционная электроннография и электронейрография в клинике нервных болезней, М., 1974; К о у э н X., Брумлик Дж., Руководство по электромиографии и электродиагностике, пер. с англ., М., 1975.
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ, автомобиль с тяговым электродвигателем, получающим питание от батареи аккумуляторов (БА), чаще всего свинцово-кислотных или железо-никелевых щелочных. В нач. 20 в. Э. использовались в Зап. Европе и США в качестве такси, почтовых фургонов, коммунальных машин, а также как легковые автомобили. Первый в России самодвижущийся экипаж был аккумуляторным (И. Романов, 1899). На Э. впервые была достигнута скорость 100 км/ч (К. Женатци, Франция, 1898). Достоинства Э.: бездымность, бесшумность, простота управления. Однако ограниченные скорость и запас хода из-за низкой энергоёмкости (около 20 вт*ч/кг) и большой массы БА сдерживали развитие Э. Начиная с 60-х гг. в связи с загрязнением воздуха и усилением шума от автомобилей с двигателями внутр. сгорания (ДВС) Э. вновь получают распространение на гор. транспорте, чему способствуют небольшой ср. суточный пробег автомобилей в городе (до 100 км), ограничение скорости до 60 км/ч и возможность организации сети зарядных станций для БА. К тому же энергоёмкость аккумуляторов возросла до 50 вт*ч/кг, а у подготовляемых к массовому производству никель-цинковых и др. аккумуляторов даже до 100 вт*ч/кг. Согласно прогнозам, к кон. 20 в. Э. займут ведущее место в гор. автотранспорте.
Совр. Э. - спец. рассчитанная на гор. эксплуатацию конструкция с облегчёнными (для компенсации массы БА) ходовой частью и кузовом, особой трансмиссией и удобным для смены БА её расположением. Ток от БА, находящейся, как правило, в 1-2 контейнерах под кузовом Э., идёт к двигателю через систему тиристорных блоков управления. При использовании двигателя переменного тока в систему включают его преобразователь. Двигатель ставят либо в блоке с ведущим мостом спереди или сзади, либо спереди- с карданным приводом от него к заднему мосту (рис. 1), либо (2-4 двигателя) в колёсах. Восстановление запаса энергии производят на большинстве Э. заменой БА с помощью особых тележек. В СССР созданы образцы грузовых Э., предназ-нач. для перевозки продуктов и почты в крупных городах. Такой Э. грузоподъёмностью 500 кг со свинцово-кислотными аккумуляторами имеет запас хода без подзарядки 80 км и развивает скорость до 70 км/ч. В Э. конструкции ВНИИ электромеханики и нек-рых зарубежных Э. имеются устройства для рекуперации электроэнергии (напр., при рекуперативном торможении, езде накатом и на спусках) и для подзарядки Б А (без съёма её с Э.) от городской трёхфазной электросети. Для устранения сложной пускорегулирующей аппаратуры в Э. иногда сочетают электродвигатель с автомоб. гидротрансмиссией, которая регулирует тяговое усилие и скорость движения. Существуют также т. н. "гибридные" Э. с ДВС, работающим на постоянном малотоксичном режиме, генератором, приводимым от него тяговым электродвигателем и небольшой Б А (рис. 2). ДВС служит для движения с установившейся скоростью и подзарядки БА, а последняя - в качестве дополнит, источника энергии для разгона Э., преодоления подъёмов, обгона. Сложность " гибридных" Э. и наличие в них, хоть и малотоксичного, ДВС ограничивают их распространение. Наряду с предотвращением загрязнения воздуха и уменьшением шума в городах внедрение Э. обеспечивает экономию жидкого топлива. Лит.: Ставров О. А., Электромобили, М., 1968; Долматовский Ю. А., Электромобиль, "Моделист-конструктор", 1977, № 11. Ю. А. Долматовский.
ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ, специальные строит, работы, выполняемые при возведении и реконструкции зданий и сооружений различного назначения и связанные с монтажом электрич. сетей (воздушных и кабельных линий электропередачи, токопроводов, электропроводов и др.) и электрооборудования (электрич. машин, распределит, пунктов, пультов управления и др.). Э. р. обычно проводятся в 2 этапа. Первый этап, осуществляемый одновременно с общестроит. работами, включает установку крепёжных (закладных) деталей в строит, элементах для последующего крепления к ним электрооборудования и электромонтажных конструкций, укладку в фундаментах и перекрытиях зданий (сооружений) труб для электропроводок, устройство в стенах гнёзд для розеток и выключателей и т. п. При этом укрупнит, сборка электрооборудования и кабельных конструкций, изготовление трубных блоков, стендовая заготовка проводов и кабелей для осветит, сетей и др. производятся вне монтажной зоны в спец. оборудованных мастерских электромонтажных заготовок (МЭЗ). На втором этапе Э. р. осуществляются транспортировка, установка в проектное положение, сборка электрооборудования и электромонтажных конструкций, прокладка кабелей и проводов и присоединение их к смонтированному электрооборудованию. Э. р. завершаются пусконаладочными работами, из к-рых наиболее сложной является наладка устройств релейной защиты и систем автоматич. управления электроприводами.
Механизация Э. р. обеспечивается применением строит, машин и механизмов общего назначения (напр., автопогрузчиков, подъёмников, автокранов и т. п.), а также специализиров. электромонтажных механизмов, приспособлений и инструментов.
Сокращение сроков и повышение производительности труда при Э. р. обеспечиваются, в первую очередь, применением индустриальных методов монтажа электрооборудования, доставкой к месту Э. р. электромонтажных конструкций и элементов электрич. сетей укрупнёнными узлами и блоками, изготовленными и собранными в МЭЗ. Уровень индустриализации Э. р. в значит, мере обусловлен объёмом пром. произ-ва комплектного электрооборудования и электрич. сетей, имеющих высокую степень монтажной и наладочной готовности. Одно из осн. направлений дальнейшей индустриализации Э. р.- применение объёмных электротехнич. устройств (напр., помещений станций управления электроприводами, гор. трансформаторных подстанций), поставляемых пром-стью с полностью смонтированным и налаженным электрооборудованием; при этом Э. р. сводятся к установке таких устройств и присоединению их к внеш. электрическим сетям.
Лит.: Справочник по монтажу электроустановок промышленных предприятий, 2 изд., кн. 1 - 2, М., 1976; Строительные нормы и правила, ч. 3, гл. 33 - Электротехнические устройства. Правила производства и приемки работ, М., 1977.
Е. М. Феськов, Я. М. Боязный.
ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ, музыкальные инструменты, в к-рых создаются управляемые исполнителем электрич. колебания, возбуждающие громкоговоритель. Источником таких колебаний служит генератор того или иного вида. К Э. и. относят также обычные инструменты, механич. колебания вибраторов к-рых (напр., струн электрогитары) с помощью адаптера преобразуются в электрические. Преимущественная область применения Э. и.- эстрадные ансамбли.
В одних Э. и. применяются электронные генераторы с плавно меняющейся частотой (т. н. инструменты со свободной интонацией). Выбор точной высоты каждого звука зависит от исполнителя, к-рый может плавно её менять, скользя пальцем по особой линейке - грифу, или, как в первом инструменте этого вида - терменвоксе, перемещая руку в воздухе перед спец. антенной. Это инструменты одноголосные, редко двухголосные. Достоинство таких инструментов - возможность очень выразительного исполнения мелодии; недостаток - невысокая стабильность строя.
В др. Э. и., обычно клавишных многоголосных, имеется набор генераторов, настроенных каждый на особую частоту (это т. н. инструменты с фиксированным строем). Наряду с электронными генераторами применяются электромеханические с зубчатыми колесиками, вращающимися в поле электромагнитов, фотоэлектрические с периодическим затенением светового луча, действующего на фотоэлемент, и т. п. Громкость звука управляется чаще всего педалью. Э. и. снабжают специальными устройствами для придания звукам муз. качеств, таких, как тембр, вибрато, мягкая атака и затухание (нерезкое включение и выключение звуков), легато (плавный переход от одного звука к другому).
Определённость тембров звуков обеспечивается двумя путями. Первый - соблюдение фиксированных отношений между амплитудами гармонич. обертонов разных номеров. Для этого, напр., выбирают нек-рую форму кривой колебаний, различающуюся для звуков разной высоты только масштабом времени, а для звуков разной силы - масштабом амплитуд. Пользуются также синтезированием тембров, подмешивая к колебаниям основной частоты колебания от др. генераторов того же инструмента, соответствующие набору гармонич. обертонов. Другой путь создания тембров - введение резонансных контуров (фильтров), усиливающих обертоны генерируемых колебаний в определённых областях частот (т. н. формантные области). Конструкции инструментов позволяют создавать в каждом из них разнообразные тембры и переключать их по ходу исполнения. Для имитации вибрации голоса и исполнения "вибрато" на смычковых инструментах применяется модуляция высоты звука с частотой 5-6 гц. Щелчки, возникающие при резких включениях и выключениях звуков, смягчаются либо использованием регулятора громкости (педали), либо с помощью особых устройств, регулирующих переходные процессы в генераторах.
Лит.: Корсунский С. Г., Симонов И. Д., Электромузыкальные инструменты, М.- Л., 1957; Володин А. А., Электронные музыкальные инструменты, М., 1970; С г о w h u r s t N. Н., Electronic musical instruments, [s. 1.], 1971. Г.А.Гольдберг.
ЭЛЕКТРОН (символ е~, е), первая элементарная частица, открытая в физике; материальный носитель наименьшей массы и наименьшего электрич. заряда в природе. Э.- составная часть атомов; их число в нейтральном атоме равно атомному номеру, т. е. числу протонов в ядре.
Совр. значения заряда (е) и массы (те) Э. равны:
е = - 4,803242(14)*10-10 ед. СГСЭ = - 1,6021892(46)*10-19 кулон, т, = 0,9109534(47)*10-27 г = 0,5110034(14) Мэв/с2 где с - скорость света в вакууме (в скобках после числовых значений величин указаны ср. квадратичные ошибки в последних значащих цифрах). Спин Э. равен 1⁄2 (в единицах Планка постоянной h), и, следовательно, Э. подчиняются Ферми - Дирака статистике. Магнитный момент Э. - ме = = l,0011596567(35)мo, где м0 - магнетон Бора. Э.- стабильная частица и относится к классу лептонов.
Установление существования Э. было подготовлено трудами многих выдающихся исследователей; в 1897 Э. был открыт Дж. Дж. Томсоном. Назв. "Э". [первоначально предложенное англ, учёным Дж. Стони (1891) для заряда одновалентного иона] происходит от греч. слова elektron, что означает янтарь. Электрич. заряд Э. условились считать отрицательным в соответствии с более ранним соглашением называть отрицательным заряд наэлектризованного янтаря (см. Электрический заряд). Античастица Э. - позитрон (е+) открыта в 1932.
Э. участвует в электромагнитных, слабых и гравитационных взаимодействиях и проявляет многообразие свойств в зависимости от типа взаимодействий. В классич. электродинамике Э. ведёт себя как частица, движение к-рой подчиняется Лоренца - Максвелла уравнениям. Понятие "размер Э." не удаётся сформулировать непротиворечиво, хотя величину r0 = е2/mec2~ 10-13 см принято называть классич. радиусом Э. Причину этих затруднений удалось понять в рамках квантовой механики. Согласно гипотезе де Бройля (1924), Э. (как и все др. материальные микрообъекты) обладает не только корпускулярными, но и волновыми свойствами (см. Корпускулярно-волновой дуализм, Волны де
Бройля). Де-бройлевская длина волны Э. равна X = 2лh/mеv, где v - скорость движения Э. В соответствии с этим Э., подобно свету, могут испытывать интерференцию и дифракцию. Волновые свойства Э. были экспериментально обнаружены в 1927 амер. физиками К. Дэвиссоном и Л. Джермером и независимо англ, физиком Дж. П. Томсоном (см. Дифракция частиц).
Движение Э. подчиняется уравнениям квантовой механики: Шрёдингера уравнению для нерелятивистских явлений и Дирака уравнению - для релятивистских. Опираясь на эти уравнения, можно показать, что все оптич., электрич., магнитные, химич. и механич. свойства веществ объясняются особенностями движения Э. в атомах. Наличие спина существенным образом влияет на характер движения Э. в атоме. В частности, только учёт спина Э. в рамках квантовой механики позволил объяснить периодическую систему элементов Д. И. Менделеева, а также природу химической связи атомов в молекулах.
Э. - член единого обширного семейства элементарных частиц, и ему в полной мере присуще одно из осн. свойств элементарных частиц - их взаимопревращаемость. Э. может рождаться в различных реакциях, самыми известными из к-рых являются распад отрицательно заряженного мюона (м-) на электрон, электронное антинейтрино (vе) и мюонное нейтрино (vм):
м- = е- + ve + vм ,
а также бета-распад нейтрона на протон, электрон и электронное антинейтрино:
n = р + е - + ve.
Последняя реакция является источником b-лучей при радиоактивном распаде ядер. Оба процесса - частные случаи слабых взаимодействий. Примером электромагнитных процессов, в к-рых происходят превращения Э., может служить аннигиляция электрона и позитрона на два у-кванта
е- + е+ = 2 у.
С 60-х гг. интенсивно изучаются процессы рождения сильно взаимодействующих частиц (адронов) при столкновении электронов с позитронами, напр. рождение цары пи-мезонов:
е- + е+ = л- + л+.
В конце 1974 в аналогичной реакции открыта новая элементарная частица, т. н. J/Ф-частица (см. Резонансы, Элементарные частицы).
Релятивистская квантовая теория Э. (квантовая электродинамика) - самая
разработанная область квантовой теории поля, в к-рой достигнуто удивительное
согласие с экспериментом. Так, вычисленное значение магнитного момента Э.
(где а = 1/137,036 - тонкой структуры постоянная) с огромной
точностью совпадает с его экспериментальным значением. Однако теорию Э. нельзя
считать законченной, поскольку ей присущи внутренние логич. противоречия (см. Квантовая
теория поля).
Лит.: М и л л и к е н Р., Электроны (+ и -), протоны, фотоны, нейтроны и космические лучи, пер. с англ., М.- Л., 1939; Андерсон Д., Открытие электрона, пер.
с англ., М., 1968; Т о м с о н Г. П., Семидесятилетний электрон, пер. с англ., "Успехи физических наук", 1968, т. 94, в. 2.
Л. И. Пономарёв.
ЭЛЕКТРОН, редко употребляемое название магниевых сплавов. Под таким назв. в 20-х гг. 20 в. появились первые пром. магниевые сплавы на основе систем Mg - А1 - Zn и Mg - Mn, содержащие до 10% А1, до 3% Zn и до 2,5% Мn.
"ЭЛЕКТРОН", наименование серии сов. искусственных спутников Земли (ИСЗ) для исследования радиац. пояса Земли, космич. лучей, химич. состава околоземного космич. пространства, коротковолнового излучения Солнца и радиоизлучения галактики, микрометеоритов и др. ч Э.-1" и "Э.-З" имели массу 350 кг, диам. 0,75 м, дл. 1,3 м; "Э.-2" и "Э.-4" - массу 445 кг, диам. 1,8 м, дл. 24 м. Измерения, проведённые с помощью ИСЗ "Э.", позволили изучить временные вариации характеристик околоземного космич. пространства при различных уровнях солнечной активности. "Э." запускались попарно одной ракетой-носителем.
Полёты искусственных спутников Земли "Электрон"
| Наименование | Начальные | параметры | орбиты | ||
| Дата выпуска | Высота в перигее, км | Высота в апогее, км | Наклонение,. . . | Период обращения, мин. | |
| "Электрон - 1"... | 30. 1. 64 | 406 | 7100 | 61 | 169 |
| "Электрон - 2"... | - | 460 | 68200 | 61 | 1360 |
| "Электрон - 3"... | 11. 7. 64 | 405 | 7040 | 60,86 | 168 |
| "Электрон - 4"... | - | 459 | 66235 | 60,87 | 1314 |
ЭЛЕКТРОН ПРОВОДИМОСТИ, электрон металлов и полупроводников, энергия к-рого находится в частично заполненной энергетич. зоне (зоне проводимости, см. Твёрдое тело). В полупроводниках при абс. нуле темп-ры электроны в зоне проводимости отсутствуют. Они появляются при повышении темп-ры, освещении, внедрении примесей и др. внеш. воздействиях. В металлах всегда есть Э. п., и их концентрация велика. При Т=0 К в металле Э. п. занимают все состояния с энерггей, меньшей энергии Ферми. Свойства Э. п. удобно описывать в терминах кинетич. теории газов, пользуясь понятиями длины свободного пробега, частоты столкновений и т. п. В полупроводниках, где число Э. п. относительно мало, газ Э. п. хорошо описывается классической Болъцмана статистикой. В металлах Э. п. образуют вырожденную Ферми-жидкость.
ЭЛЕКТРОНАРКОЗ (от электро... и наркоз), электроанестезия, способ общего обезболивания путём воздействия электрическим током на головной мозг. Наркотизирующее действие электрич. тока, подаваемого импульсами, впервые испытал на себе франц. учёный С. Ледюк в 1902. При совр. Э. применяют импульсный (с частотой от 100 Гц до 6 кгц), синусоидальный и т. н. интерференционный токи; сила тока - от 10 до 200 ма. При любой методике Э. электроды наклг бывают на лобную и затылочную области головы. Наркотизирующий эффект обусловлен снижением активности воспринимающих боль корковых и подкорковых структур головного мозга. Побочные эффекты электрич. воздействия (мышечный спазм, нарушения кровообращения и дыхания) затрудняли практич. применение метода. Развитие анестезиологии обусловило возможность использования Э. (его преимущество - быстрота достижения обезболивания и выхода из состояния наркоза, отсутствие токсич. действия, портативность аппаратуры) в качестве компонента совр. комбинированного наркоза. Специалисты, изучающие проблемы Э., с 1966 объединены в Междунар. об-во электросна и электроанестезии.
Лит.: Электронаркоз в хирургии, Таш., 1966. В. В. Сшаев.
ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ, внесистемная единица энергии, равная энергии, приобретаемой частицей, несущей один элементарный заряд (заряд электрона) при перемещении в ускоряющем электрич. поле между двумя точками с разностью потенциалов 1 в. Обозначения: рус. - эв, междунар.- eV.
1 эв = 1,60219- 10-19дж. Применяются кратные единицы килоэлектронвольт (кэв, keV), равный 103 эв, мегаэлектронвольт (Мэв, MeV), равный 106эв. Часто в эв выражают массу элементарных частиц, что основано на уравнении Эйнштейна Е = mс2, связывающем массу частицы m с её полной энергией Е; с - скорость света. Энергия, соответствующая одной атомной единице массы, равна (931,5016+0,0026) Мэв.
ЭЛЕКТРОНИКА, наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, в к-рых это взаимодействие используется для преобразования электромагнитной энергии, в основном для передачи, обработки и хранения информации. Наиболее характерные виды таких преобразований - генерирование, усиление и приём электромагнитных колебаний с частотой до 1012 гц, а также инфракрасного, видимого, ультрафиолетового и рентгеновского излучений (1012-1020 гц). Преобразование до столь высоких частот возможно благодаря исключительно малой инерционности электрона - наименьшей из ныне известных заряженных частиц. В Э. исследуются взаимодействия электронов как с макрополями в рабочем пространстве электронного прибора, так и с микрополями внутри атома, молекулы или кристаллич. решётки.
Э. опирается на мн. разделы физики - электродинамику, классич. и квантовую механику, физику твёрдого тела, оптику, термодинамику, а также на химию, металлургию, кристаллографию и др. науки. Используя результаты этих и ряда др. областей знаний, Э., с одной стороны, ставит перед др. науками новые задачи, чем стимулирует их дальнейшее развитие, с другой - создаёт новые электронные приборы и устройства и тем самым вооружает науки качественно новыми средствами и методами исследования. Практические задачи Э.: разработка электронных приборов и устройств, выполняющих различные функции в системах преобразования и передачи информации, в системах управления, в вычислит, технике, а также в энергетич. устройствах; разработка науч. основ технологии производства электронных приборов и технологии, использующей электронные и ионные процессы и приборы для различных областей науки и техники.
Э. играет ведущую роль в научно-технич. революции. Внедрение электронных приборов в различные сферы человеческой деятельности в значит, мере (зачастую решающей) способствует успешной разработке сложнейших научно-технич. проблем, повышению производительности физ. и умственного труда, улучшению экономич. показателей производства. На основе достижений Э. развивается пром-сть, выпускающая электронную аппаратуру для различных видов связи, автоматики, телевидения, радиолокации, вычислит, техники, систем управления технологич. процессами, приборостроения, а также аппаратуру светотехники, инфракрасной техники, рентгенотехники и др.
Историческая справка. Э. зародилась в нач. 20 в. после создания основ электродинамики (1856-73), исследования свойств термоэлектронной эмиссии (1882-1901), фотоэлектронной эмиссии (1887-1905), рентгеновских лучей (1895-97), открытия электрона (Дж. Дж. Томсон, 1897), создания электронной теории (1892-1909). Развитие Э. началось с изобретения лампового диода (Дж. А. Флеминг, 1904), трёхэлектродной лампы - триода (Л. де Форест, 1906); использования триода для генерирования электрич. колебаний (нем. инж. А. Мей-снер, 1913); разработки мощных генераторных ламп с водяным охлаждением (М. А. Бонч-Бруевич, 1919-25) для радиопередатчиков, используемых в системах дальней радиосвязи и радиовещания. Вакуумные фотоэлементы (экспериментальный образец создал А. Г. Столетов, 1888; пром. образцы - нем. учёные Ю. Эльстер и Г. Хейтель, 1910); фотоэлектронные умножители - однокаскадные (П. В. Тимофеев, 1928) и многокаскадные (Л. А. Кубецкий, 1930)- позволили создать звуковое кино, послужили основой для разработки передающих телевизионных трубок: видикона (идея предложена в 1925 А. А. Чернышёвым), иконоскопа (С. И. Катаев и независимо от него В. К. Зворыкин, 1931-32), супериконоскопа (П. В. Тимофеев, П. В. Шмаков, 1933), суперортикона (двухсторонняя мишень для такой трубки была предложена сов. учёным Г. В. Брауде в 1939; впервые суперортикон описан амер. учёными А. Розе, П. Веймером и X. Лоу в 1946) и др. Создание многорезонаторного магнетрона (Н. Ф. Алексеев и Д. Е. Маляров, под рук. М. А. Бонч-Бруевича, 1936-37), отражательного клистрона (Н. Д. Девятков и др. и независимо от них сов. инж. В. Ф. Коваленко, 1940) послужило основой для развития радиолокации в сантиметровом диапазоне волн; пролётные клистроны (идея предложена в 1932 Д. А. Рожанским, развита в 1935 сов. физиком А. Н. Арсеньевой и нем. физиком О. Хайлем, реализована в 1938 амер. физиками Р. и 3. Варианами и др.) и лампы бегущей волны (амер. учёный Р. Компфнер, 1943) обеспечили дальнейшее развитие систем радиорелейной связи, ускорителей элементарных частиц и способствовали созданию систем космич. связи. Одновременно с разработкой вакуумных электронных приборов создавались и совершенствовались газоразрядные приборы (ионные приборы), напр, ртутные вентили, используемые гл. обр. для преобразования переменного тока в постоянный в мощных пром. установках; тиратроны для формирования мощных импульсов электрич. тока в устройствах импульсной техники; газоразрядные источники света.
Использование кристаллич. полупроводников в качестве детекторов для радиоприёмных устройств (1900-05), создание купроксных и селеновых выпрямителей тока и фотоэлементов(1920- 1926), изобретение кристадина (О. В. Лосев, 1922), изобретение транзистора (У. Шокли, У. Браттейн, Дж. Бардин, 1948) определили становление и развитие полупроводниковой электроники. Разработка планарной технологии полупроводниковых структур (кон. 50 - нач. 60-х гг.) и методов интеграции мн. элементарных приборов (транзисторов, диодов, конденсаторов, резисторов) на одной монокристаллич. полупроводниковой пластине привело к созданию нового направления в Э. - микроэлектроники (см. также Интегральная электроника). Осн. разработки в области интегральной Э. направлены на создание интегральных схем - микроминиатюрных электронных устройств (усилителей, преобразователей, процессоров ЭВМ, электронных запоминающих устройств и т. п.), состоящих из сотен и тысяч электронных приборов, размещаемых на одном полупроводниковом кристалле площадью в неск. мм2. Микроэлектроника открыла новые возможности для решения таких проблем, как автоматизация управления технологич. процессами, переработка информации, совершенствование вычислит, техники и др., выдвигаемых развитием совр. общественного производства. Создание квантовых генераторов (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров и независимо от них Ч. Тайне, 1955) - приборов квантовой электроники - определило качественно новые возможности Э., связанные с использованием источников мощного когерентного излучения оптич. диапазона (лазеров) и построением сверхточных квантовых стандартов частоты.
Сов. учёные внесли крупный вклад в развитие Э. Фундаментальные исследования в области физики и технологии электронных приборов выполнили М. А. Бонч-Бруевич, Л. И. Мандельштам, Н. Д. Папалекси, С. А. Векшинский, А. А. Чернышёв, М. М. Богословский и мн. др.; по проблемам возбуждения и преобразования электрич. колебаний, излучения, распространения и приёма радиоволн, их взаимодействия с носителями тока в вакууме, газах и твёрдых телах - Б. А. Введенский, В. Д. Калмыков, А. Л. Минц, А. А. Расплетин, М. В. Шулейкин и др.; в области физики полупроводников - А. Ф. Иоффе; люминесценции и по др. разделам физ. оптики - С. И. Вавилов; квантовой теории рассеяния света излучения, фотоэффекта в металлах - И. Е. Тамм и мн. др.
Области, основные разделы и направления электроники. Э. включает в себя 3 области исследований: вакуумную Э., твердотельную Э., квантовую Э. Каждая область подразделяется на ряд разделов и ряд направлений. Раздел объединяет комплексы однородных физико-химических явлений и процессов, к-рые имеют фундаментальное значение для разработки мн. классов электронных приборов данной области. Направление охватывает методы конструирования и расчётов электронных приборов, родственных по принципам действия или по выполняемым ими функциям, а также способы изготовления этих приборов.
Вакуумная Э. содержит следующие разделы: 1) эмиссионная Э., охватывающая вопросы термо-, фотоэмиссии, вторичной электронной эмиссии, туннельной эмиссии, исследования катодов и антиэмиссионных покрытий; 2) формирование потоков электронов и потоков ионов, управление этими потоками; 3) формирование электромагнитных полей с помощью резонаторов, систем резонаторов, замедляющих систем, устройств ввода и вывода энергии; 4) электронная люминесценция (катодолюминесценция); 5) физика и техника высокого вакуума (его получение, сохранение и контроль); 6) теплофиз. процессы (испарение в вакууме, формоизменение деталей при циклич. нагреве, разрушение поверхности металлов при импульсном нагреве, отвод тепла от элементов приборов); 7) поверхностные явления (образование плёнок на электродах и изоляторах, неоднородностей на поверхностях электрода); 8) технология обработки поверхностей, в т. ч. электронная, ионная и лазерная обработка; 9) газовые среды - раздел, включающий вопросы получения и поддержания оптимального состава и давления газа в газоразрядных приборах. Осн. направления вакуумной Э. охватывают вопросы создания электровакуумных приборов (ЭВП) след, видов: электронных ламп (триодов, тетродов, пентодов и т. д.); ЭВП СВЧ (магнетронов, клистронов и т. д.), электроннолучевых приборов (кинескопов, осциллографич. трубок и т. д.); фотоэлектронных приборов (фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей), рентгеновских трубок; газоразрядных приборов (мощных преобразователей тока, источников света, индикаторов).
Разделы и направления твердотельной Э. в основном связаны с полупроводниковой Э. Фундаментальные разделы последней охватывают след, вопросы: 1) изучение свойств полупроводниковых материалов, влияние примесей на эти свойства; 2) создание в кристалле областей с различной проводимостью методами эпитаксиального выращивания (см. Эпитаксия), диффузии, ионного внедрения (имплантации), воздействием радиации на полупроводниковые структуры; 3) нанесение диэлектрич. и металлич. плёнок на полупроводниковые материалы, разработка технологии создания плёнок с необходимыми свойствами и конфигурацией; 4) исследование физ. и хим. процессов на поверхности полупроводников; 5) разработку способов и средств получения и измерения элементов приборов микронных и субмикронных размеров. Осн. направления полупроводниковой Э. связаны с разработкой и изготовлением различных видов полупроводниковых приборов: полупроводниковых диодов (выпрямительных, смесительных, параметрических, стабилитронов), усилительных и генераторных диодов (туннельных, лавинно-пролётных, диодов Ганна), транзисторов (биполярных и униполярных), тиристоров, оптоэлектронных приборов (светоизлу-чающих диодов, фотодиодов, фототранзисторов, оптронов, светодиодных и фотодиодных матриц), интегральных схем. К направлениям твердотельной Э. относятся также диэлектрич. электроника, изучающая электронные процессы в диэлектриках (в частности, в тонких диэлектрич. плёнках) и их использование, напр, для создания диэлектрич. диодов, конденсаторов; магнитоэлектроника, использующая магнитные свойства вещества для управления потоками электромагнитной энергии с помощью ферритовых вентилей, циркуляторов, фазовращателей и т. д. и для создания запоминающих устройств, в т. ч. на магнитных доменах; акустоэлектроника и пьезоэлектроника, рассматривающие вопросы распространения поверхностных и объёмных акустич. волн и создаваемых ими переменных электрич. полей в кристаллич. материалах и взаимодействия этих полей с электронами в приборах с полупроводниково-пьезоэлектрич. структурой (кварцевых стабилизаторах частоты, пьезоэлектрич. фильтрах, ультразвуковых линиях задержки, акустоэлектронных усилителях и т. д.); криоэлектроника, исследующая изменения свойств твёрдого тела при глубоком охлаждении для построения малошумящих усилителей и генераторов СВЧ, сверхбыстродействующих вычислительных и запоминающих устройств; разработка и изготовление резисторов.
Наиболее важные направления квантовой Э. - создание лазеров и мазеров. На основе приборов квантовой Э. строятся устройства для точного измерения расстояний (дальномеры), квантовые стандарты частоты, квантовые гироскопы, системы оптич. многоканальной связи, дальней космич. связи, радиоастрономии. Энергетич. воздействие лазерного концентрированного излучения на вещество используется в пром. технологии. Лазеры находят различное применение в биологии и медицине.
Э. находится в стадии интенсивного развития; для неё характерно появление новых областей и создание новых направлений в уже существующих областях.
Технология электронных приборов. Конструирование и изготовление электронных приборов базируются на использовании сочетания разнообразных свойств материалов и физико-химич. процессов. Поэтому необходимо глубоко понимать используемые процессы и их влияние на свойства приборов, уметь точно управлять этими процессами. Исключительная важность физико-химич. исследований и разработка науч. основ технологии в Э. обусловлены, во-первых, зависимостью свойств электронных приборов от наличия примесей в материалах и веществ, сорбированных на поверхностях рабочих элементов приборов, а также от состава газа и степени разряжения среды, окружающей эти элементы; во-вторых,- зависимостью надёжности и долговечности электронных приборов от степени стабильности применяемых исходных материалов и управляемости технологии. Достижения технологии нередко дают толчок развитию новых направлений в Э. Общие для всех направлений Э. особенности технологии состоят в исключительно высоких (по сравнению с др. отраслями техники) требованиях, предъявляемых в электронной пром-сти к свойствам используемых исходных материалов; степени защиты изделии от загрязнения в процессе произ-ва; геом. точности изготовления электронных приборов. С выполнением первого из этих требований связано создание мн. материалов, обладающих сверхвысокими чистотой и совершенством структуры, с заранее заданными физико-химич. свойствами - спец. сплавов монокристаллов, керамики, стёкол и др. Создание таких материалов и исследование их свойств составляют предмет спец. научно-технич. дисциплины - электронного материаловедения. Одной из самых острых проблем технологии, связанных с выполнением второго требования, является борьба за уменьшение запылённости газовой среды, в к-рой проходят наиболее важные, технологич. процессы. В ряде случаев допустимая запылённость - не св. трёх пылинок размером менее 1 мкм в 1 м3. О жёсткости требований к геом. точности изготовления электронных приборов свидетельствуют, напр., след, цифры: в ряде случаев относит, погрешность размеров не должна превышать 0,001%; абс. точность размеров и взаимного расположения элементов интегральных схем достигает сотых долей мкм. Это требует создания новых, более совершенных методов обработки материалов, новых средств и методов контроля. Характерным для технологии в Э. является необходимость широкого использования новейших методов и средств: электроннолучевой, ультразвуковой и лазерной обработки и сварки, фотолитографии, электронной и рентгеновской литографии, электроискровой обработки, ионной имплантации, плазмо-химии, молекулярной эпитаксии, электронной микроскопии, вакуумных установок, обеспечивающих давление остаточных газов до 10-13 мм рт. ст. Сложность мн. технологич. процессов требует исключения субъективного влияния человека на процесс, что обусловливает актуальность проблемы автоматизации произ-ва электронных приборов с применением ЭВМ наряду с общими задачами повышения производительности труда. Эти и другие специфические особенности технологии в Э. привели к необходимости создания нового направления в машиностроении - электронного машиностроения.
Перспективы развития Э. Одна из осн. проблем, стоящих перед Э., связана с требованием увеличения количества обрабатываемой информации вычислит, и управляющими электронными системами с одноврем. уменьшением их габаритов и потребляемой энергии. Эта проблема решается путём создания полупроводниковых интегральных схем, обеспечивающих время переключения до 10-11 сек; увеличения степени интеграции на одном кристалле до миллиона транзисторов размером 1-2 мкм; использования в интегральных схемах устройств оптич. связи и оптоэлектронных преобразователей (см. Оптоэлектроника), сверхпроводников; разработки запоминающих устройств ёмкостью неск. мегабит на одном кристалле; применения лазерной и электроннолучевой коммутации; расширения функциональных возможностей интегральных схем (напр., переход от микропроцессора к микроЭВМ на одном кристалле); перехода от двумерной (пленарной) технологии интегральных схем к трёхмерной (объёмной) и использования сочетания различных свойств твёрдого тела в одном устройстве; разработки и реализации принципов и средств стереоскопического телевидения, обладающего большей информативностью по сравнению с обычным; создания электронных приборов, работающих в диапазоне миллиметровых и субмилллметровых волн, для широкополосных (более эффективных) систем передачи информации, а также приборов для линий оптич. связи; разработки мощных, с высоким кпд, приборов СВЧ и лазеров для энергетич. воздействия на вещество и направленной передачи энергии (напр., из космоса). Одна из тенденций развития Э.- проникновение её методов и средств в биологию (для изучения клеток и структуры живого организма и воздействия на него) и медицину (для диагностики, терапии, хирургии). По мере развития Э. и совершенствования технологии произ-ва электронных приборов расширяются области использования достижения Э. во всех сферах жизни и деятельности людей, возрастает роль Э. в ускорении научно-технич. прогресса. А. И. Шокин.
ЭЛЕКТРОННАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СТАНЦИЯ (ЭАТС), телефонная станция, в к-рой коммутация линий и каналов, а также управление процессами коммутации осуществляются устройствами на электронных элементах (полупроводниковых приборах, интегральных схемах, ферритах и т. д.). Принципы построения коммутац. устройств ЭАТС определяются гл. обр. методами разделения каналов - пространств., частотного, временного разделения (коммутации); при этом методы частотного и временного разделения аналогичны методам уплотнения линий связи (см. Линии связи уплотнение). Распространение (1978) получили ЭАТС, в которых используются пространственная или (и) временная коммутация линий и каналов (см. Электросвязь). К ЭАТС с пространственной коммутацией относятся станции, выполненные на основе т. н. пространственных полупроводниковых соединителей. Пространственная коммутация используется в основном в ЭАТС малой и средней ёмкости. В ЭАТС с временной коммутацией линия связи или групповой тракт связи посредством электронных коммутаторов в определённые моменты предоставляется для передачи импульсных сигналов каждого канала. В таких ЭАТС для разделения сообщений применяют импульсную модуляцию колебаний: в оконечных ЭАТС малой и средней ёмкости - амплитудно-импульсную и широтно-импульсную; в транзитных ЭАТС большой и средней ёмкости - импульсно-кодовую (ИКМ). Наиболее перспективны системы с ИКМ, при использовании к-рых открывается возможность объединения (интеграции) процессов передачи и коммутации и создания на этой основе интегральных цифровых систем связи. В англоязычной научно-технической литературе к ЭАТС с пространств, коммутацией относят также механоэлектронные автоматич. телеф. станции (построенные на миниатюрных многократных координатных соединителях) и квазиэлектронные автоматические телефонные станции.
Лит.: Л у т о в М. Ф., Электронные АТС, о кн.: Радиотехника и электросвязь, М., 1966 (ВИНИТИ." Итоги науки и техники); П р а г е р Э., Т р н к а Я., Электронные телефонные станции, пер. с чешек., М., 1976.
М. Ф. Лутов.
ЭЛЕКТРОННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (ЭВМ), вычислительная машина, основные функциональные элементы к-рой (логические, запоминающие, индикационные и т. д.) выполнены на электронных лампах или полупроводниковых приборах, либо на интегральных микросхемах и т. д. Первые ЭВМ, как аналоговые (см. Аналоговая вычислительная машина), так и цифровые (см. Цифровая вычислительная машина), появились в сер. 40-х гг. 20 в. Благодаря преимуществам ЭВМ по сравнению с вычислительными машинами др. типов (высокое быстродействие, компактность, надёжность, автоматизация вычислит, процесса и др.) они получили преим. использование при научно-технич. расчётах, обработке информации (в т. ч. планировании, учёте, прогнозировании и др.), автоматич. управлении. См. также Вычислительная техника, Кибернетика техническая, Сеть вычислительных центров, Управления автоматизированная система. Управление в технике.
ЭЛЕКТРОННАЯ И ИОННАЯ ОПТИКА, наука о поведении пучков электронов и гонов в вакууме под воздействием электрич. и магнитных полей. Т. к. изучение электронных пучков началось ранее, чем ионных, и первые используют гораздо шире, чем вторые, весьма распространён термин "электронная оптика". Э. и и. о. занимается гл. обр. вопросами формирования, фокусировки и отклонения пучков зпряж. частиц, а также получения с их помощью изображений, к-рые можно визуализировать на люминесцирующих экранах или фотография, плёнках. Такие изображения принято наз. электроннооптич. и ионнооптич. изображениями. Развитие Э. и и. о. в значит, степени обусловлено потребностями электронной техники.
Зарождение Э. и и. о. связано с созданием в кон. 19 в. электроннолучевой трубки (ЭЛТ). В первой осциллография. ЭЛТ, изготовленной в 1897 К. Ф. Брауном, электронный пучок отклонялся магнитным полем. Отклонение с помощью электростатич. поля осуществил в своих опытах по определению отношения заряда электрона к его массе Дж. Дж. Томсон, пропуская пучок через плоский конденсатор, помещённый внутри ЭЛТ. В 1899 нем. физик И. Э. Вихерт применил для фокусировки электронного пучка в ЭЛТ катушку из изолированной проволоки, по к-рой протекал электрич. ток. Однако лишь в 1926 нем. учёный X. Буш теоретически рассмотрел движение заряж. частиц в магнитном поле такой катушки и показал, что она пригодна для получения правильных электроннооптич. изображений и, следовательно, является электронной линзой (ЭЛ). Последующая разработка электронных линз (магнитных и электростатических) открыла путь к созданию электронного микроскопа, электроннооптического преобразователя и ряда др. приборов, в к-рых формируются правильные электроннооптич. изображения объектов - либо испускающих электроны, либо тем или иным образом воздействующих на электронные пучки. Конструирование специализированных ЭЛТ для телевиз. и радиолокац. аппаратуры, для записи, хранения и воспроизведения информации и т. п. привело к дальнейшему развитию разделов Э. и и. о., связанных с управлением пучками заряж. частиц. Значит, влияние на развитие Э. и и. о. оказала разработка аппаратуры для анализа потоков электронов И ионов (бета-спектрометров, массспектрометров и др. аналитич. приборов). В Э. и и. о., как правило, не рассматриваются вопросы, возникающие в сверхвысоких частот технике, лишь изредка рассматриваются процессы в электронных лампах, ускорителях заряженных частиц и др. приборах и устройствах, специфика к-рых отделяет их от осн. направлений Э. и и. о.
Для решения большинства задач Э. и и. о. достаточно рассматривать движение заряж. частиц в рамках классич. механики, т. к. волновая природа частиц (см. Корпускулярно-волновой дуализм) в этих задачах практически не проявляется. В таком приближении Э. и и. о. носит назв. геометрической Э. ии. о., что обусловлено наличием глубокой аналогии между геом. Э. и и. о. и геометрической оптикой световых лучей, к-рая выражается в том, что поведение пучков заряж. частиц в электрич. и магнитных полях во многом подобно поведению пучков лучей света в неоднородных оптич. средах. Качественно это подобие обнаруживается уже при сравнении рис. 1 и 2. В основе указанной аналогии лежит более общая аналогия между классич. механикой и световой геом. оптикой, установленная У. Р. Гамильтоном, доказавшим в 1834, что общее уравнение механики (уравнение Гамильтона - Якоби) по форме подобно оптич. уравнению эйконале. Как и в световой геом. оптике, в геом. Э. и и. о. вводится понятие преломления показателя, при вычислении погрешностей изображения - аберраций, 6. ч. к-рых аналогична аберрациям оптических систем,- зачастую используется метод эйконала. Когда приближение геом. Э. и и. о. недостаточно, напр, при исследовании разрешающей способности электронного микроскопа, привлекаются методы квантовой механики.
В электроннооптич. устройствах широко применяются электрич. и магнитные поля, обладающие симметрией вращения относительно оптич. оси системы. ЭЛ и электронные зеркала с такими полями наз. осесимметричным и. Электрич. поля с симметрией вращения создаются электродами в виде цилиндров, чашечек, диафрагм с круглыми отверстиями и т. п. (рис. 3). Для получения осеснмметричных магнитных полей используют электромагниты (иногда постоянные магниты) с полюсами в форме тел вращения или тороидальные катушки с намоткой из изолированной проволоки, по к-рой пропускается электрич. ток (рис. 4). Осесимметричные линзы и зеркала создают правильные электроннооптич. изображения, если заряж. частицы движутся достаточно близко к оси симметрии поля, а их нач. скорости мало отличаются друг от друга. Если эти условия не выполняются, погрешности изображения становятся весьма значительными. Когда предмет и изображение лежат за пределами поля, осесимметричные ЭЛ - всегда собирающие. В электростатич. осесимметричных ЭЛ, как и в светооптич. линзах со сферич. поверхностями, изображение может быть только прямым или перевёрнутым, в магнитных ЭЛ - оно дополнительно повёрнуто на нек-рый угол. Электроннооптич. свойства поля с симметрией вращения определяются положением его кардинальных точек, аналогичных кардинальным точкам осесимметричных светооптич. изображающих систем: двух фокусов, двух главных точек и двух узловых точек. Построение изображения производится по правилам световой геом. оптики. Электростатич. осесимметричным полям свойственны те же пять видов геом. аберраций третьего порядка, что и светооптическим центрированным системам сферич. поверхностей: сферическая аберрация, астигматизм, кривизна поля изображения, дисторсия и кома. В магнитных полях к ним добавляются ещё три: т. н. анизотропные дисторсия, астигматизм и кома. Кроме того, существуют три вида хроматич. аберраций (в электростатич. полях - два), обусловленных нек-рым неизбежным разбросом энергий поступающих в поле частиц. Вообще говоря, аберрации полей с симметрией вращения в сопоставимых условиях значительно превышают по величине аберрации светооптич. центрированных систем, т. е. ЭЛ и электронные зеркала по качеству существенно уступают светооптическим. Вопрос о компенсации аберраций или их уменьшений является одним из основных в теоретич. Э. и и. о.
Существуют и др. типы ЭЛ и зеркал, поля к-рых обладают различными видами симметрии. Они формируют изображения точечных объектов в виде отрезков линий, однако иногда способны осуществлять и стигматическую фокусировку (точка в точку). Т. н. цилиндрич. электростатич. и магнитные линзы и зеркала создают линейные изображения точечных предметов. Поля в таких ЭЛ "двумерны" (их напряжённости описываются функциями только двух декартовых координат) и симметричны относительно нек-рой средней плоскости, вблизи к-рой движутся заряж. частицы. В ряде аналитич. электровакуумных приборов высококачеств. фокусировка необходима только в одном направлении. В этих случаях целесообразно применять т. н. трансаксиальные электростатич. ЭЛ или трансаксиальные электронные зеркала, аберрации к-рых в средней плоскости очень малы (сравнимы с аберрациями светооптич. линз). Для воздействия на пучки заряж. частиц с большими энергиями используют квадрупольные ЭЛ (электрич. и магнитные). Для отклонения пучков заряж. частиц используют электроннооптич. устройства с электрич. или магнитными полями, направленными поперёк пучка. Простейшим электрич. отклоняющим элементом является плоский конденсатор (рис. 5). В ЭЛТ с целью уменьшения отклоняющего напряжения применяют системы с электродами более сложной формы. Магнитные поля, предназначенные для отклонения пучков, создаются электромагнитами (рис. 6) или проводниками, по к-рым течёт ток.
Очень разнообразны формы отклоняющих электрич. и магнитных полей, применяемых в аналитич. приборах, в к-рых используется свойство этих полей разделять (разрешать) заряж. частицы по энергии и массе. Широко используется также их свойство фокусировать пучки.
Электрич. поля обычно формируются различными конденсаторами: плоским, цилиндрич. (рис. 7), сферическим (рис. 8). Из магнитных полей часто применяются однородное поле (рис. 9) и секторное поле (рис. 10). Для улучшения качества фокусировки искривляют границы секторных магнитных полей, а также применяют неоднородные магнитные поля, напряжённость к-рых меняется по определ. закону.
Перечисленные отклоняющие электрич. и магнитные устройства, иногда наз. электронными (ионными) призмами, отличаются от светооптич. призм тем, что они не только отклоняют, но и фокусируют пучки заряж. частиц. Фокусировка приводит к тому, что попадающие в поля таких устройств параллельные пучки после отклонения перестают быть параллельными. Между тем для создания высококачеств. аналитич. электронных и ионных приборов по точной аналогии со светооптич. призменным спектрометром необходимы электронные (ионные) призмы, к-рые подобно световым призмам сохраняют параллельность пучков. В качестве таких электронных призм применяют телескопич. системы электронных линз. Добавив к электронной призме две ЭЛ, одну т. н. коллиматорную на входе, другую - фокусирующую на выходе, можно получить аналитич. прибор, в котором сочетаются высокая разрешающая способность и большая электроннооптич. светосила.
Лит.: Арцимович Л. А., Лукьянов С. Ю., Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях, М., 1972; Бонштедт Б. Э., Маркович М. Г., Фокусировка и отклонение пучков в электроннолучевых приборах, М., 1967; Брюхе Е., Шерцер О., Геометрическая электронная оптика, пер. с нем., Л., 1943; Г л а з е р В., Основы электронной оптики, пер. с нем., М., 1957; Гринберг Г. А., Избранные вопросы математической теории электрических и магнитных явлений, М.- Л., 1948; Зинченко Н. С., Курс лекций по электронной оптике, 2 изд., Хар., 1961; Ке л ь м а н В.М., Я в о р С. Я., Электронная оптика, 3 изд., Л., 1968; Страшкевич А. М., Электронная оптика электростатических систем, М.- Л., 1966; Явор С. Я., Фокусировка заряженных частиц квадрупольными линзами, М., 1968. В. М. Келъман, И. В. Родникова.
ЭЛЕКТРОННАЯ КАМЕРА, электронно-оптич. прибор для воспроизведения изображений объектов на фотоэмульсии (т. н. электронографич. пластинка), чувствительной к воздействию потока электронов. В астрономии Э. к. применяются в сочетании со светосильными телескопами, с помощью к-рых оптлч. изображение объекта проецируется на фотокатод камеры. Возникающий при этом поток фотоэлектронов проецируется с помощью той или иной электроннооптич. системы (электростатич., магнитной, электромагнитной или комбинированной; см. Электронная и ионная оптика) на электронографич. пластинку, где и фиксируется электронное изображение объекта, соответствующее его оптич. изображению на фотокатоде. Благодаря более эффективному, в сравнении с обычной фотографией, использованию светового потока, особенно в инфракрасной области спектра, Э. к. позволяют значительно сокращать выдержки, а в ряде случаев повышать проницающую силу телескопов.
Поскольку плотность изображения на эмульсии пропорциональна плотности падающего потока электронов, а последняя таким же образом зависит от освещённости фотокатода, то в характеристич. кривой Э. к. нет области недодержек, свойственной обычным фотографич. эмульсиям. Это обстоятельство, а также значит, способность электронографич. эмульсии к накоплению суммарного по времени воздействия электронов и её высокая разрешающая способность позволяют применять Э. к. для выявления слабых деталей спектров н структуры протяжённых небесных объектов.
Первая Э. к. для астрономич. целей была создана А. Лаллеманом (Франция) в 50-х гг. 20 в.
Лит.: Курс астрофизики и звездной астрономии, под ред. А. А. Михайлова, 3 изд., т. 1, М., 1973. Н. П. Ерпылёе.
ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ, см. в ст. Атом.
ЭЛЕКТРОННАЯ ЛАМПА, электровакуумный прибор, действие к-рого осн. на изменении потока электронов (отбираемых от катода и движущихся в вакууме) электрич. полем, формируемым с помощью электродов. В зависимости от значения выходной мощности Э. л. подразделяются на приёмно-усилителъные лампы (выходная мощность не св. 10 вm) и генераторные лампы (св. 10 вm).
Первые Э. л. (нач. 20 в.) - электровакуумные диоды и триоды - разрабатывались на основе техники производства ламп накаливания и по внешнему виду весьма Походили на последние: стеклянная колба, в центре к-рой размещалась вольфрамовая нить накала, служащая катодом (слово "лампа" в названии "Э. л." подчёркивало это сходство, "электронная" указывало на принципиальные различия). Уже в 30-е гг. внеш. вид Э. л. существенно изменился, однако слово "лампа" в её назв. сохранилось до сих пор. В 1-й пол. 20 в. Э, л. оказали решающее влияние на характер развития радиотехники. На их основе возникли радиосвязь, звуковое радиовещание, телевидение, радиолокация, вычислительная техника (ЭВМ 1-го поколения). За период 1921-41 ежегодный мировой выпуск Э. л. возрос с одного до сотен млн. штук. Однако успехи полупроводниковой электроники обусловили бесперспективность дальнейшей разработки радиоаппаратуры на приёмно-усилительных лампах. В 60-70-х гг. разработка такой аппаратуры была прекращена; в результате ежегоднвш мировой выпуск приёмно-усилит. ламп за 1960-75 уменьшился примерно в 3 раза. Успехи полупроводниковой электроники не повлияли на развитие генераторных ламп (поскольку выходная мощность полупроводниковых приборов на радиочастотах не превышает 10-100 em). Выпускаемые генераторные лампы (триоды и тетроды) характеризуются мощностью от 50 вт до 3 Мет в непрерывном режиме и до 10 Мвт в импульсном. При разработке новых типов генераторных ламп гл. внимание уделяется линейности сеточной характеристики (зависимости анодного тока Э. л. от напряжения на первой - управляющей - сетке; у совр. ламп искажения 3-го порядка снижены до - 45 дб); увеличению коэфф. усиления по мощности (до 25- 30 дб); повышению кпд (напр., у триодов с магнитной фокусировкой электронов, используемых для высокочастотного нагрева, он доведён до 90% ); уменьшению сеточного тока и т. д.
Лит.: Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы, 3 изд., М., 1960; И и н г с т Т. [и др.], Лампы большой мощности с сеточным управлением - 1972 г., пер. с англ., "Труды Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике", 1973, т. 61, № 3, с. 121-52; К л е й н е р Э. Ю., Основы теории электронных ламп, М., 1974. В. Ф. Коваленко.
ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ, совокупность методов исследования с помощью электронных микроскопов (МЭ) микроструктуры тел (вплоть до атомно-молекулярного уровня), их локального состава и локализованных на поверхностях или в микрообъёмах тел электрич. и магнитных полей (микрополей). Наряду с этим прикладным значением Э. м. является самостоят, науч. направлением, предмет и цели к-рого включают: усовершенствование и разработку новых МЭ и др. корпускулярных микроскопов (напр., протонного микроскопа) и приставок к ним: разработку методик препарирования образцов, исследуемых в МЭ; изучение механизмов формирования электроннооптич. изображений; разработку способов анализа разнообразной информации (не только изображений), получаемой с помощью МЭ.
Объекты исследований в Э. м.- б. ч. твёрдые тела. В просвечивающих МЭ (ПЭМ), в к-рых электроны с энергиями от 1 кэв до 5 Мэв проходят сквозь объект, изучаются образцы в виде тонких плёнок, фольги (рис. 1), срезов и т. п. толщиной от 1 нм до 10 мкм (от 10 А до 105 А). Поверхностную и приповерхностную структуру массивных тел с толщиной существенно больше 1 мкм исследуют с помощью непросвечивающих МЭ: растровых (РЭМ) (рис. 2), зеркальных, ионных проекторов и электронных проекторов.
Можно изучать порошки, микрокристаллы, частицы аэрозолей и т. д., нанесённые на подложку: тонкую плёнку для исследования в ПЭМ или массивную подложку для исследования в РЭМ. Поверхностная геом. структура массивных тел изучается и методом реплик: с поверхности такого тела снимается отпечаток в виде тонкой плёнки углерода, коллодия, формвара и др., повторяющий рельеф поверхности и рассматриваемый в ПЭМ. Обычно предварительно на реплику в вакууме напыляется под скользящим (малым к поверхности) углом слой сильно рассеивающего электроны тяжёлого металла (напр., Pt), оттеняющего выступы и впадины геом. рельефа. При исследовании методом т. н. декорирования не только геом. структуры поверхностей, но и микрополей, обусловленных наличием дислокаций (рис. 3), скоплений точечных дефектов (см. Дефекты в кристаллах), ступеней роста кри-сталлич. граней, доменной структуры (см. Домены) и т. д., на поверхность образца вначале напыляется очень тонкий слой декорирующих частиц (атомы Au, Pt и др., молекулы полупроводников или диэлектриков), осаждающихся преим. на участках сосредоточения микрополей, а затем снимается реплика с включениями декорирующих частиц.
Спец. газовые микрокамеры - приставки к ПЭМ или РЭМ - позволяют изучать жидкие и газообразные объекты, неустойчивые к воздействию высокого вакуума, в т. ч. влажные биол. препараты. Радиационное воздействие облучающего электронного пучка довольно велико, поэтому при исследовании биол., полупроводниковых, полимерных и т. п. объектов необходимо тщательно выбирать режим работы МЭ, обеспечивающий минимальную дозу облучения.
Наряду с исследованием статич., не меняющихся во времени объектов Э. м. даёт возможность изучать различные процессы в динамике их развития: рост плёнок, деформацию кристаллов под действием переменной нагрузки, изменение структуры под влиянием электронного или ионного облучения и т. д. (исследования "in situ"). Вследствие малой инерционности электрона можно исследовать периодич. во времени процессы, напр, перемагничивание тонких магнитных плёнок, переполяризацию сегнето-электриков, распространение ультразвуковых волн и т. д., методами стробоскопической Э. м.: электронный пучок "освещает" образец импульсами, синхронными с подачей импульсного напряжения на образец, что обеспечивает фиксацию на экране прибора определ. фазы процесса точно так же, как это происходит в светооптич. стробоскопических приборах (рис. 4). Предельное временное разрешение при этом может, в принципе, составлять ок. 10-15 сек для ПЭМ (практически реализовано разрешение ~10-10 сек для ПЭМ и РЭМ).
Для интерпретации изображений аморфных и др. тел (размеры частиц к-рых меньше разрешаемого в МЭ расстояния), рассеивающих электроны диффузно, используются простейшие методы а м п л и т у д н о и Э. м. Напр., в ПЭМ контраст изображения, т. е. перепад яркостей изображения соседних участков объекта, в первом приближении пропорционален перепаду толщин этих участков. Для расчёта контраста изображений кристаллич. тел (рис. 5), имеющих регулярные структуры (при рассеянии частиц на таких телах происходит дифракция частиц), и решения обратной задачи - расчёта структуры объекта по наблюдаемому изображению - привлекаются методы фазовой Э. м.: решается задача о дифракции электронной волны (см. Волны де Бройля) на кристаллич. решётке. При этом дополнительно учитываются неупругие взаимодействия электронов с объектом: рассеяние на плазмонах, фононах и т. п. В ПЭМ и растровых ПЭМ (ПРЭМ) высокого разрешения получают изображения отд. молекул или атомов тяжёлых элементов; пользуясь методами фазовой Э. м., восстанавливают по изображениям трёхмерную структуру кристаллов и биол. макромолекул. Для решения подобных задач применяют, в частности, методы голографии, а расчёты производят на ЭВМ.
Разновидность фазовой Э. м.- интерференционная Э. м., аналогичная оптич. интерферометрии (см. Интерферометр): электронный пучок расщепляется с помощью электронных призм, и в одном из плеч интерферометра устанавливается образец, изменяющий фазу проходящей сквозь него электронной волны. Этим методом можно измерить, напр., внутр. электрич. потенциал образца.
С помощью лоренцевой Э. м., в к-рой изучают явления, обусловленные Лоренца силой, исследуют внутр. магнитные и электрич. поля или внешние поля рассеяния, напр, поля магнитных доменов в тонких плёнках (рис. 6), сегнето-электрических доменов (см. Домены), поля головок для магнитной записи информации и т. п.
Состав объектов исследуется методами микродифракции, т. е. электронографии локальных участков объекта, рентгеновского и катодолюминесцентного спектрального микроанализа (см. Катодолюминесценция, Спектральный анализ рентгеновский): регистрируются характеристические рентгеновские спектры или катодолюминесцентное излучение, возникающее при бомбардировке образца сфокусированным пучком электронов (диаметр электронного "зонда" менее 1 мкм). Кроме того, изучаются энергетич. спектры вторичных электронов, выбитых первичным электронным пучком с поверхности или из объёма образца.
Интенсивно разрабатываются методы количеств. Э. м.- точное измерение различных параметров образца или исследуемого процесса, напр, измерение локальных электрич. потенциалов (рис. 7), магнитных полей (рис. 8), микрогеометрии поверхностного рельефа и т. д. МЭ используются и в технологич. целях (напр., для изготовления микросхем методом фотолитографии).
Лит.: X о к с П., Электронная оптика и электронная микроскопия, пер. с англ., М., 1974; Стоянова И. Г., А н а с к и н И. Ф., Физические основы методов просвечивающей электронной микроскопии, М., 1972; Утевский Л. М., Дифракционная электронная микроскопия в металловедении, М., 1973; Электронная микроскопия тонких кристаллов, пер. с англ., М., 1968; Спивак Г. В., Сапарнн Г. В., Быков М. В., Растровая электронная микроскопия, "Успехи физических наук", 1969, т. 99, в. 4;ВайнштейнБ. К,, Восстановление пространственной структуры биологических объектов по электронным микрофотографиям, "Изв. АН СССР. Сер. физическая ", 1972, т. 36, № 9; Quantitative scanning electron microscopy, L. - N. "У.- S. F., 1974. A. E. Лукьянов.
Применение электронной микроскопии в биологии позволило изучить сверхтонкую структуру клеток и внеклеточных компонентов тканей. На основании результатов, полученных с помощью МЭ (макс, разрешение к-рых для биол. объектов 12-6А, а увеличения - до 800- 1200 тыс.), начиная с 40-х гг. было описано тонкое строение мембран, митохондрий, рибосом и др. клеточных, а также внеклеточных структур, выявлены нек-рые макромолекулы, напр. ДНК. Растровая (сканирующая) Э. м, даёт возможность изучать тонкое строение поверхности клеток и тканевых структур не только фиксированных объектов, но и живых животных с твёрдым хитиновым покровом, напр, ряда членистоногих. Техника приготовления биол. препаратов для Э. м. включает процедуры, сохраняющие ткань в условиях глубокого вакуума под пучком электронов и реализующие высокое разрешение МЭ. Обычно объекты фиксируют химич. реагентами (альдегидами, четырёхокисью осмия или др.), обезвоживают (спиртом, ацетоном), пропитывают эпоксидными смолами и режут на спец. микротомах на ультратонкие срезы (толщ. 100-600 А). Для повышения контраста изображения клеток их обрабатывают "электронными красителями", сильно рассеивающими электроны (уранилацетатом, гидроокисью свинца и др.). Чтобы уменьшить повреждающее действие фиксатора на ткань, её можно заморозить, вытесняя затем воду ацетоном или спиртом при низкой темп-ре. Иногда применяют методы, исключающие действие фиксатора на клетки, напр. лиофилизацию: ткань быстро охлаждают до -150 или -196 °С и обезвоживают в высоком вакууме при низкой темп-ре. Перспективным оказался метод замораживания с травлением, основанный на получении платино-углеродной реплики со скола замороженного объекта. Благодаря этому методу внесены существенные изменения в представления о структуре клеточных мембран. Для изучения структуры биол. макромолекул и отдельных клеточных органоидов используют негативное контрастирование образцов. В этом случае исследуемые объекты выявляются в виде электроннопрозрачных элементов на тёмном фоне. Полученные в МЭ изображения молекул можно анализировать, применяя методы, основанные на дифракции света. Использование высоковольтной Э. м. (до 3 Мв) позволяет получить сведения о 3-мерной структуре клеток. При подготовке к исследованию живых членистоногих их обездвиживают с помощью эфирного или хлороформного наркоза в дозах, не вызывающих последующей гибели, и помещают в вакуумную камеру МЭ. В современной Э. м. широко применяют методы цитохимии, включая авторадиографию. Илл. см. т. 12, табл. XXVIII (стр. 336-337). Применение Э. м. в биологии существенно изменило и углубило прежние представления о тонком строении клетки.
Лит.: Киселев Н. А., Электронная микроскопия биологических макромолекул, М., 1965; Электронно-микроскопическая анатомия, пер. с англ., М., 1967; Балашов Ю. С., Миккау Н. Е., Изучение живых животных в растровом электронном микроскопе, "Природа", 1977, № 1; Tribe М. А., Е г a u t М. R., S n о о k R. К., Basic biology course, book 2 - Electron mic-roscop_y and cell structure, Camb,, 1975; Electron microscopy of enzymes. Principles and methods, v. 1-2, N. Y., 1973-74.
Н. А. Старосветская, Я. Ю. Комиссарчик.
ЭЛЕКТРОННАЯ МУЗЫКА, музыка, создаваемая с помощью генераторов низкой (звуковой) частоты, электрич. колебания к-рых записываются на магнитную ленту и воспроизводятся на магнитофоне. Одна из важных особенностей Э. м. состоит в том, что в ней отсутствует исполнитель в традиц. понимании, т. е. как необходимый посредник между композитором и слушателем. Осн. операции при сочинении Э. м.- поиски и отбор звучаний, запись их на магнитную ленту, обработка (деформация, модификация, трансформация), композиц. оформление. Получаемые при воспроизведении звуки могут комбинироваться со звуками электроинструментов (музыка для к-рых не относится к собственно Э. м.), певч. голосов, традиц. инструментов. В Э. м. используются т. н. синусоидные тоны (отличаются от обычных муз. звуков отсутствием обертонов и представляют собой звуки определённой высоты, лишённые тембровой окраски), а также звуки переменной и неопределённой высоты (микротоны). Понятие Э. м. введено ок. 1950 нем. физиком В, Майер-Эплером. Э. м. создаётся в спец. студиях (первая такая студия организована в 1951 в Кёльне по инициативе инж. X. Эймерта, комп. К. Штокхаузена и др.; подобная студия в Москве, основанная Е. А. Мурзиным, существует с 1967). К созданию Э. м. обращались Эймерт, Штокхаузен, сов. композиторы Э. В. Денисов, С. А. Губайдулина, А. Г. Шнитке, Э. Н. Артемьев и др. Э. м. применяется для создания особых звуковых эффектов в муз. сопровождении к фильмам, спектаклям, радиопередачам. Ю. Н. Холопов.
ЭЛЕКТРОННАЯ ОПТИКА, теория формирования потоков электронов и управления ими с помощью электрич. и магнитных полей, а также совокупность приборов и методов исследования, основанных на использовании таких потоков. Подробнее см. в ст. Электронная и ионная оптика.
ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, отрасль промышленности, производящая электронные приборы (полупроводниковые, электровакуумные, пьезо-кварцевые приборы, изделия квантовой, криогенной и оптоэлектроники, интег ральной оптики), резисторы, конденсаторы, штепсельные разъёмы и др. радиокомпоненты, специальное технологическое оборудование и аппаратуру (см. также Электроника); одна из отраслей , определяющих научно-технический прогресс.
Начало пром. произ-ва отд. видов электронных приборов относится к 1920-м гг. Ещё в 20-30-е гг. СССР имел приоритет в области создания и пром. выпуска новых типов электронных приборов: сверхвысокочастотных приборов, электроннолучевых трубок, фотоэлектронных умножителей и др. Бурное развитие Э. п. получила после 2-й мировой войны 1939 - 1945. Продукция Э. п. используется в различных областях науки и техники (космонавтика, радиофизика, кибернетика, вычислит, техника, связь, медицина и др.), при создании совр. систем управления, радиотехнич. устройств, приборов и средств автоматизации в пром-сти, с. х-ве, на транспорте и для оборонных целей.
В 1961 был создан Гос. к-т Сов. Мин. СССР по электронной технике, а в 1965 - Мин-во электронной промышленности СССР.
Э. п.- отрасль, отличающаяся высоким уровнем концентрации произ-ва, специализации и кооперирования, комплексностью развития. Крупные специализир. предприятия Э. п. выпускают широкую номенклатуру электронных изделий. Существ, роль в развитии специализации и кооперирования произ-ва играют создание типовых параметрич. рядов важнейших изделий электронной техники, разработка базовых прогрессивных конструкций и технологич. процессов, комплексная стандартизация. С развитием совр. направлений в электронике коренным образом изменилась технология изготовления электронных приборов. Традиц. приёмы обработки материалов вытесняются технологич. процессами, осн. на применении фотолитографии, электроннолучевой, плазменной и плазмохимич. обработке, диффузии, ионной имплантации. Осн. особенность применяемых в отрасли исходных материалов - их сверхвысокая чистота, т. к. наличие примесей определяет технич. и эксплуатац. характеристики электронных приборов.
Э. п. характеризуется быстрым ростом объёмов произ-ва, расширением номенклатуры полупроводниковых (особенно интегральных схем), квантовых, криоэлектронных приборов, а также приборов, осн. на акусто- и магнитоэлектронике; быстро расширяется произ-во микро-ЭВМ, цветных кинескопов, электронных калькуляторов, в т. ч. программируемых, видеомагнитофонов, электронных часов, стереосистем высшего класса, СВЧ-печей и др.
Э. п. развивается опережающими по сравнению с др. отраслями промышленности темпами. В 1966-75 объём производства увеличился в несколько раз, производительность труда - более чем в 4 раза. Осн. пути совершенствования произ-ва в Э. п.- комплексная механизация и автоматизация на основе создания высокопроизводит. оборудования и аппаратуры, автоматизир. линий, управляемых ЭВМ, и внедрения прогрессивных технологич. процессов, базирующихся на передовых научно-технич. достижениях.
Произ-во электронной техники получило большое развитие в зарубежных социалистич. странах. Интегральные микросхемы, полупроводниковые приборы, резисторы, кинескопы и др. выпускаются предприятиями ВНР, ГДР, ПНР, СРР, ЧССР, СФРЮ.
Значит, уровня развития достигла Э. п. в капиталистич. странах. Её отличает высокая степень монополизации и концентрации произ-ва (особенно в США). Имеются также небольшие предприятия, специализирующиеся на выпуске отд. элементов приборов, измерительной аппаратуры и др. электронных комплектующих устройств. Наиболее крупные фирмы США - "фэрчайлд камера энд инструменте", "Нэшонал семикондакторс", "Рейдио корпорейшен оф Америка", "Интел", чРокуэлл", "Тексас инструменте", "Моторола", "Мостек"; Японии-"Ниппон электрик компани", "Тосиба дэнки", "Мацусита дэнки"; ФРГ - "Си-менс", "АЭГ - Телефункен"; Италии - "СГС - АТЕС"; Великобритании - "Плесси", "Инглиш электрик", "Мал-лард"; Франции - "Томпсон - ЦСФ", "Сескозэм" (см. также Электротехнические и электронные монополии).
Лит.: Опыт организации и работы хозрасчетных объединений в промышленности. [Сб. статей], Л., 1970; Экономика электронной промышленности, М., 1976.
А. И. Шокин.
ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА, устройство для получения потоков (пучков) электронов в объёме, из к-poro удалён воздух (в вакууме). Электроны в Э. п. вылетают из катода и ускоряются электрич. полем (рис. 1). Испускание электронов из катода происходит гл. обр. в процессах термоэлектронной эмиссии, эмиссии из плазмы, автоэлектронной эмиссии (см. Туннельная эмиссия) и фотоэлектронной эмиссии. Формирование заданного распределения электронного пучка на выходе из Э. п. осуществляется подбором конфигурации ц величины электрич. и магнитного полей и является предметом электронной оптики (см. Электронная и ионная оптика). Термин "Э. п." применяют как к устройствам для формирования высокоинтенсивных электронных пучков (сильноточные Э. п.), так и к более простым совокупностям электродов для получения пучков малой интенсивности (используемых в клистронах, магнетронах, электроннолучевых приборах); последние часто наз. электронными прожекторами. Конструкции и параметры слаботочных Э. п. весьма разнообразны. Схема одной из них приведена на рис. 2. Э. п. находят широкое применение в технике и науч. исследованиях, в частности в телевиз. системах, электронных микроскопах, электроннооптич. преобразователях, аппаратах для плавки и сварки металлов, возбуждения газовых лазеров и т. д. Токи электронных пучков в слаботочных Э. п. могут иметь значения в пределах от десятков мка до десятков а, а энергии электронов доходить до сотен кэв.
В сильноточной Э. п., являющейся двухэлектродным прибором (диодом), генерируются электронные пучки с существенно большими токами-до 104 - 107 а, энергией ускоренных электронов до 10-20 Мэв и мощностью < 1013 вm. Обычно в сильноточной Э. п. при плотностях тока > 1 ка/см2используются холодные катоды со "взрывной эмиссией". Взрывная эмиссия возникает при нагреве и взрыве микроострий на поверхности катода током автоэлектронной эмиссии (см. Туннельная эмиссия). Ионизация паров приводит к формированию у поверхности катода плотной плазмы и увеличению средней плотности тока эмиссии в 103-104 раз. Прикатодная плазма расширяется к аноду со скоростью v = (2-3)*106 см/сек и замыкает состоящий из катода и анода диод за время d/v (d - расстояние катод - анод), что ограничивает длительность тока пучка через диод временами ~ 10-8 - 10-6 сек.
При малых токах и отсутствии разреженной плазмы между катодом и анодом движение электронов в сильноточной Э. п. с учётом релятивистских поправок подобно движению в слаботочной Э. п. Отличит, особенность Э. п. в режимах с большими токами состоит в сильном влиянии магнитного поля пучка на траектории электронов. Как показывает расчёт, при токе диода I > 8,5 (E / mc2) * ( R / d) (ка) (рис. 3, Е - полная энергия электронов у анода, mс2 - энергия покоя; см. Относительности теория) собств. магнитное поле потока электронов заворачивает электроны к оси этого потока и сжимает поток к центру анода. Это сжатие пучка у анода приводит к экранировке центральной области катода пространственным зарядом пучка, вследствие чего электроны испускаются гл. обр. кромкой катода, что хорошо видно на рис. 3. Эффект сжатия наиболее ярко проявляется, если пространств, заряд и его электрич. поле частично компенсируются ионами плазмы, заполняющей приосевую область диода или покрывающей поверхность анода. Плазма в диоде создаётся либо с помощью внеш. источников, либо в результате нагрева анода электронным пучком. При этом на аноде плотность тока сфокусированного пучка достигает 106- 108 а/см2, а плотность потока энергии < 1013 вm/см2. Представление о пучке в этом случае условно, т. к. поперечная скорость электронов сравнима с продольной.
Если на аноде есть слой плотной плазмы, то ионы ускоряются электрич. полем к катоду, а ток в диоде переносится и электронами, и ионами. Теория и расчёт, подтверждаемые экспериментами, предсказывают, что в результате взаимодействия магнитного поля с электронами их ток с увеличением R/d (в отличие от ионного) перестаёт нарастать. Это открывает возможность получения в сильноточных Э. п. ионных пучков с током > 106 а. Эффект подавления электронных токов на периферии диода магнитными полями, наз. магнитной изоляцией, используется в вакуумных передающих линиях, соединяющих источник питания с диодом Э. п. и выдерживающих без пробоя напряжённость электрического поля <4*106в/см.
Сильноточные Э. п. используются для нагрева плазмы, коллективного ускорения заряж. частиц, получения тормозного излучения и потоков нейтронов, генерации СВЧ-колебаний и лазерного излучения, в исследованиях по физике твёрдого тела.
Лит.: АлямовскийИ. В., Электронные пучки и электронные пушки, М., 1966; М е с я ц Г. А., Генерирование мощных наносекундных импульсов, М., 1974; Смирнов В. П., Получение сильноточных пучков электронов, "Приборы и техника эксперимента", 1977, в. 2. В. П. Смиюное.
ЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ для химического анализа (ЭСХА), то же, что фотоэлектронная спектроскопия.
ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ, классическая (неквантовая) теория электромагнитных процессов, в основе к-рой лежат представления о строении вещества из электрически заряженных частиц - электронов и атомных ядер (см. Лоренца - Максвелла уравнения).
ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕРАПИЯ, применение пучков ускоренных электронов с леч. целями; один из видов лучевой терапии.
ЭЛЕКТРОННАЯ ФОТОВСПЫШКА, см. в ст. Лампа-вспышка.
ЭЛЕКТРОННАЯ ФОТОГРАФИЯ, метод воспроизведения изображения объекта на фотоэлектронной эмульсии (т. н. электронно-графич. пластинка) с помощью электронных пучков, испускаемых фотокатодом, на к-рый проецируется световое изображение объекта. Э. ф. применяется в астрономии для изучения структуры слабых протяжённых объектов (туманностей, галактик) и их спектров, для исследований двойных звёзд, астро-фотометрич. измерений и др. См. также Электронная камера.
Лит.: Курс астрофизики и звездной астрономии, пол гтд. А. А. Михайлова, 3 изд., т. 1, М., 1973.
ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ, испускание электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости. Э. э. возникает в случаях, когда под влиянием внеш. воздействий часть электронов тела приобретает энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера на границе тела, или если под действием электрич. поля поверхностный потенциальный барьер становится прозрачным для части электронов, обладающих внутри тела наибольшими энергиями. Э. э. может возникать при нагревании тел {термоэлектронная эмиссия), при бомбардировке электронами (вторичная электронная эмиссия), ионами (ионно-электронная эмиссия) или фотонами (фотоэлектронная эмиссия). В определённых условиях (напр., при пропускании тока через полупроводник с высокой подвижностью электронов или при приложении к нему сильного импульса электрич. поля) электроны проводимости могут "нагреваться" значительно сильнее, чем кристаллич. решётка, и часть из них может покинуть тело (эмиссия горячих электронов).
Для наблюдения Э. э. необходимо создать у поверхности тела (эмиттера) внеш. ускоряющее электроны электрич. поле, к-рое "отсасывает" электроны от поверхности эмиттера. Если это поле достаточно велико (> 102 в/см), то оно уменьшает высоту потенциального барьера на границе тела и соответственно работу выхода (Шотки эффект), в результате чего Э. э. возрастает. В сильных электрич. полях (~107в/см) поверхностный потенциальный барьер становится очень тонким и возникает туннельное "просачивание" электронов сквозь него (туннельная эмиссия), иногда наз. также автоэлектронной эмиссией. В результате одноврем. воздействия 2 или более факторов может возникать термоавто- или фотоавтоэлектронная эмиссия. В очень сильных импульсных электрич. полях (~ 5*107в/см) туннельная эмиссия приводит к быстрому разрушению (взрыву) микроострий на поверхности эмиттера и к образованию вблизи поверхности плотной плазмы. Взаимодействие этой плазмы с поверхностью эмиттера вызывает резкое увеличение тока Э. э. до 106 а при длительности импульсов тока в неск. десятков нсек (взрывная эмисси я). При каждом импульсе тока происходит перенос микроколичеств (~ 10-11 г) вещества эмиттера на анод.
Лит.: Добрецов Л. Н., Г о м о юn н о в а М. В., Эмиссионная электроника, М., 1966; Бугаев С. П., Воронцов-Вельяминов П. Н., Искольд-с к и и А. М., Месяц С. А., П р о с к у р о в с к и и Д. И., Ф у р с е и Г. Н., Явление взрывной электронной эмиссии, в сб.: Открытия в СССР 1976 года, М., 1977.
Т. М. ЛиАшиц.
ЭЛЕКТРОННОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, устройство для преобразования акустич. сигналов в электрические. Э. п. представляет собой электроннолучевой прибор с экраном в виде металлич. диска с отверстиями, в к-рые впаяны тонкие остеклованные (для изоляции от диска) проволочки. Внутренняя поверхность диска отшлифована и покрыта слоем диэлектрика с большим коэфф. вторичной эмиссии. С внеш. стороны диска проволочки электрически соединены с элементами матрицы из пьезоэлектрич. материала. Под действием акустич. волны на элементах матрицы возникают электрич. потенциалы, к-рые по проволочкам передаются на внутр. поверхность диска (экрана), при этом распределение зарядов на слое диэлектрика соответствует распределению амплитуд звукового давления в плоскости матрицы. Электронный луч, обегая поочерёдно все участки экрана (так же, как в передающей телевиз. трубке), "считывает" электронное изображение акустич. поля и преобразует его в последовательность электрич. сигналов.
Э. п. используют в устройствах ультразвуковой дефектоскопии и подводного звуковидения, в приборах мед. диагностики, как быстродействующие электронные коммутаторы и т. д.
Лит.: Грасюк Д. С. [и др.], Ультразвуковой интроскоп с новым электронно-акустическим преобразователем "У-55", "Акустический журнал", 1965, т. 11, в. 4; Прохоров В. Г., Семенов С. П., О построении систем акустической голографии, в сб.: Современное состояние и перспективы развития голографии, Л., 1974. В. Д. Свет.
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ, конденсированное состояние неравновесной электронно-дырочной плазмы в полупроводниках (см. Плазма твёрдых тел). Э.-д. ж. образуется, когда концентрация электронов и дырок (свободных или связанных в экситоны) превышает нек-рое, зависящее от темп-ры критич. значение пкр. Эта концентрация легко достигается с помощью инжекции носителей, освещения полупроводника и т. п. При достижении пкр система неравновесных носителей тока претерпевает фазовый переход, подобный переходу газ - жидкость, в результате к-рого она расслаивается на две фазы: капли относительно плотной Э.-д. ж., окружённые газом экситонов, и свободных носителей. При этом плотность и кристаллич. структура полупроводника практически не затрагиваются. В отличие от обычных жидкостей, в Э.-д. ж. отсутствуют тяжёлые частицы (ионы, атомные ядра). Поэтому Э.-д. ж. обладает сильно выраженными квантовыми свойствами: она не может кристаллизоваться, а остаётся жидкостью вплоть до самых низких темп-р (см. Квантовая жидкость); она не может быть жидкостью молекулярного типа, т. е. состоять из экситонов или экситонных молекул, а состоит из квазисвободных электронов и дырок, т. е. подобна жидкому металлу.
Кулоновское взаимодействие, связывающее частицы в Э.-д. ж., ослаблено диэлектрич. проницаемостью кристалла. Поэтому по сравнению с обычными жидкостями энергии связи частиц Л и их концентрации по в Э.-д. ж. весьма малы (Е0 ~ 10-2 - 10-1эв, n0 ~ 1017 - 1019см~3). Область температур Т, при к-рых возможно существование Э.-д. ж., по порядку величины определяется соотношением: Т <= (0,1E о/к) ~ 10-100К (к - Болъцмана постоянная).
Диаметр капель обычно ~ 1-10 мкм, однако удаётся наблюдать капли с диаметрами до 1 мм. Капли можно ускорять до скоростей порядка скорости звука в кристалле, т. е. это подвижные области высокой металлич. проводимости Внутри практически не проводящего (при низких Т) кристалла. Э.-д. ж. можно рассматривать как устойчивые макроскопич. "сгустки" введённой в кристалл энергии возбуждения. Эта энергия выделяется в процессе рекомбинации электронов и дырок частично в виде электромагнитного излучения (излучательные переходы), так что Э.-д. ж. являются интенсивными источниками света. Э.-д. ж. наиболее полно изучена в Ge и Si, однако есть указания на её существование и в др. полупроводниках. Лит. см. при ст. Экситон.
Л. В. Келдыш.
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД (р - и-переход), область полупроводника, в к-рой имеет место пространственное изменение типа проводимости (от электронной п к дырочной р). Поскольку в р-области Э.-д. п. концентрация дырок гораздо выше, чем в w-области, дырки из р-области стремятся диффундировать в электронную область. Электроны диффундируют в р-область. Однако после ухода дырок в р-области остаются отрицательно заряженные акцепторные атомы, а после ухода электронов в "-области - положительно заряженные донорные атомы. Т. к. акцепторные и донорные атомы неподвижны, то в области Э.-д. п. образуется двойной слой пространственного заряда - отрицательные заряды в р-области и положит, заряды в n-области (рис. 1).
Возникающее при этом контактное электрич. поле по величине и направлению таково, что оно противодействует диффузии свободных носителей тока через Э.-д. п.; в условиях теплового равновесия при отсутствии внеш. электрич. напряжения полный ток через Э.-д. п. равен нулю. Т. о., в Э.-д. п. существует динамич. равновесие, при к-ром небольшой ток, создаваемый неосновными носителями (электронами в р-области и дырками в n-области), течёт к Э.-д. п. и проходит через него под действием контактного поля, а равный по величине ток, создаваемый диффузией осн. носителей (электронами в я-области и дырками в р-области), протекает через Э.-д. п. в обратном направлении. При этом осн. носителям приходится преодолевать контактное поле (потенциальный барьер). Разность потенциалов, возникающая между р- и и-областями из-за наличия контактного поля (контактная разность потенциалов или высота потенциального барьера), обычно составляет десятые доли вольта.
Внешнее электрич. поле изменяет высоту потенциального барьера и нарушает равновесие потоков носителей тока через него. Если положит, потенциал приложен к р-области, то внеш. поле направлено против контактного, т. е. потенциальный барьер понижается (прямое смещение). В этом случае с ростом приложенного напряжения экспоненциально возрастает число осн. носителей, способных преодолеть потенциальный барьер. Концентрация неосновных носителей по обе стороны Э.-д. п. увеличивается (инжекция неосновных носителей), одновременно в р- и и-области через контакты входят равные количества осн. носителей, вызывающих нейтрализацию зарядов инжектированных носителей. В результате возрастает скорость рекомбинации и появляется отличный от нуля ток через Э.-д. п. При повышении приложенного напряжения этот ток экспоненциально возрастает. Наоборот, приложение положит, потенциала к п-области (обратное смещение) приводит к повышению потенциального барьера. При этом диффузия осн. носителей через Э.-д. п. становится пренебрежимо малой.
В то же время потоки неосновных носителей не изменяются, поскольку для них барьера не существует. Потоки неосковных носителей определяются скоростью тепловой генерации электронно-дырочных пар. Эти пары диффундируют к барьеру и разделяются его полем, в результате чего через Э.-д. п. течёт ток h (ток насыщения), к-рый обычно мал и почти не зависит от приложенного напряжения. Т. о., зависимость тока I через Э.-д. п. or приложенного напряжения U (вольтам-перная характеристика) обладает резко выраженной нелинейностью (рис. 2). При изменении знака напряжения ток через Э.-д. п. может меняться в 105- 106 раз. Благодаря этому Э.-д. п. является вентильным устройством, пригодным для выпрямления переменных токов (см. Полупроводниковый диод). Зависимость сопротивления Э.-д. п. от U позволяет использовать Э.-д. п. в качестве регулируемого сопротивления (вариатора).
При подаче на Э.-д. п. достаточно высокого обратного смещения U = Unp возникает электрич. пробой, при к-ром протекает большой обратный ток (рис. 2). Различают лавинный пробой, когда на длине свободного пробега в области объёмного заряда носитель приобретает энергию, достаточную для ионизации кристаллич. решётки, туннельный (зинеровский) пробой, возникающий при туннелирова-нии носителей сквозь барьер (см. Туннельный эффект), и тепловой пробой, связанный с недостаточностью теплоотвода от Э.-д. п., работающего в режиме больших токов.
От приложенного напряжения зависит не только проводимость, но и ёмкость Э.-д. п. Действительно, повышение потенциального барьера при обратном смещении означает увеличение разности потенциалов между п- и р-областями полупроводника и, отсюда, увеличение их объёмных зарядов. Поскольку объёмные заряды являются неподвижными и связанными с кристаллич. решёткой ионами доноров и акцепторов, увеличение объёмного заряда может быть обусловлено только расширением его области и, следовательно, уменьшением ёмкости Э.-д. п. При прямом смещении к ёмкости слоя объёмного заряда (наз. также зарядной ёмкостью) добавляется т. н. диффузионная ёмкость, обусловленная тем, что увеличение напряжения на Э.-д. п. приводит к увеличению концентрации неосновных носителей, т. е. к изменению заряда. Зависимость ёмкости от приложенного напряжения позволяет использовать Э.-д. п. в качестве варактора - прибора, ёмкостью к-рого можно управлять, меняя напряжение смещения (см. Параметрический полупроводниковый диод).
Помимо использования нелинейности вольтамперной характеристики и зависимости ёмкости от напряжения, Э.-д. п. находит многообразные применения, основанные на зависимости контактной разности потенциалов и тока насыщения от концентрации неосновных носителей. Их концентрация существенно изменяется при различных внеш. воздействиях - тепловых, механических, оптических и др На этом основаны различного рода датчики: темп-ры, давления, ионизирующих излучений и т. д. Э.-д. п. использу; ется также для преобразования световой энергии в электрическую (см. Солнечная батарея).
Э.-д. п. являются основой разного рода полупроводниковых диодов, а также входят в качестве составных элементов в более сложные полупроводниковые приборы - транзисторы, тиристоры и т. д. Инжекция и последующая рекомбинация неосновных носителей в Э.-д. п. используются в светоизлучающих диодах и инжекционных лазерах.
Э.-д. п. может быть создан различными путями: 1) в объёме одного и того же полупроводникового материала, легированного в одной части донорной примесью (р-область), а в другой - акцепторной (n-область); 2) на границе двух различных полупроводников с разными типами проводимости (см. Полупроводниковый гетеропереход); 3) вблизи контакта полупроводника с металлом, если ширина запрещённой зоны полупроводника меньше разности работ выхода полупроводника и металла; 4) приложением к поверхности полупроводника с электронной (дырочной) проводимостью достаточно большого отрицат. (положит.) потенциала, под действием к-рого у поверхности образуется область с дырочной (электродной) проводимостью (инверсный слой).
Если Э.-д. п. получают вплавлением примесей в монокристаллич. полупроводник (напр., акцепторной примеси в кристалл с проводимостью и-типа), то переход от п- к р-области происходит скачком (резкий Э.-д. п.). Если используется диф; фузия примесей, то образуется плавный Э.-д. п. Плавные Э.-д. п. можно получать также выращиванием монокристалла из расплава, в к-ром постепенно изменяют содержание и характер примесей. ПОЛУЧИЛ распространение метод ионного внедрения примесных атомов, позволяющий создавать Э.-д. п. заданного профиля. Лит.: С т и л ь б а н с Л. С., Физика полупроводников, М., 1967; П и к у с Г. Е., Основы теории полупроводниковых приборов, М., 1965; Федотов Я. А., Основы физики полупроводниковых приборов, 2 изд., М , 1970; СВЧ-полупроводниковые приборы и их применение, пер. с англ., М., 1972; Бонч-Бруевич В. Л., К а л а ш н н к о в С. Г., Физика полупроводников, М., 1977. Э. М. Эпштеин.
ЭЛЕКТРОННОЕ ЗЕРКАЛО, электрическая или магнитная система, отражающая пучки электронов и предназначенная либо для получения с помощью таких пучков электроннооптических изображений, либо для изменения направления движения электронов. В значит, своей части Э. з.- системы, симметричные относительно нек-рой оси (см. Электронная и ионная оптика). Электростатич. осесимметричные Э. з. (рис. 1) используют для создания правильных электроннооптических изображений объектов. Если последний электрод такого Э. з. сплошной и электроны меняют направление движения непосредственно вблизи его поверхности, то можно получить увеличенное изображение микрорельефа этой поверхности. В зеркальном микроскопе используется именно это свойство Э. з. Цилиндрические Э. з. с "двухмерным" (оно не зависит от координаты х) электрическим (рис. 2) или магнитным полем применяют для изменения направления электронных пучков причём для электронов, движущихся в средней плоскости зеркала, угол падения равен углу отражения, подобно тому как это имеет место при отражении луча света от оптич. зеркала. Т. н. трансаксиальные Э. з. (рис. 3, 4) отличаются малыми аберрациями (погрешностями изображений) в направлении, параллельном средней плоскости Э. з.
Лит.: Г лазер В., Основы электронной оптики, пер. с нем.,, М, 1957; К е л ь м а н В. М., Я в о р С. Я., Электронная оптика, 3 изд., 1968. В. М. Кельман, И. В. Родникова.
ЭЛЕКТРОННОЕ КОПИРОВАНИЕ, электронно-искровое, электроискровое, процесс копирования документов, основанный на использовании теплового действия электрич. (искрового) разряда. Э. к. применяют преим. при изготовлении ротаторных (трафаретных) и реже офсетных печатных форм для оперативной полиграфии. Э. к. осуществляется в электронно-искровых копировальных аппаратах (рис.). В аппарате листовой оригинал (чёрно-белый или цветной, выполненный карандашом, тушью, машинописным или типографским способом) и заготовку для печатной формы - пластикатную электропроводную плёнку - закрепляют на роторе (металлич. цилиндре). При вращении ротора и равномерном перемещении оптич. головки участки оригинала поочерёдно проходят под оптич. головкой, в к-рой размещаются осветитель и фотоэлемент. Луч света, формируемый осветителем, отражается от поверхности оригинала (при этом интенсивность светового потока меняется в зависимости от отражат. способности участка, над к-рым проходит головка) и попадает на фотоэлемент, где световой поток преобразуется в электрич. сигнал, к-рый после усиления поступает на игольчатый электрод, перемещающийся синхронно с оптич. головкой. Между электродом и поверхностью ротора возникает искровой разряд, прожигающий в заготовке отверстия в местах, соответствующих тёмным участкам изображения оригинала. Процесс изготовления копии длится 5-10 мин. Разрешающая способность электронно-искровых копировальных аппаратов 60-240 линий на 1 мм.
Лит.: А л ф е р о в А. В., Р е з н и к И. С., Шорин В. Г., Оргатехника, М., 1973.
А. В. Алфёров.
ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ОБРАБОТКА, см.в ст. Электрофизические и электрохимические методы обработки.
ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ПЕЧЬ, разновидность электрической печи, в к-рой электрич. энергия преобразуется в тепловую непосредственно в расплавляемом металле в результате соударения с ним электронов, вылетающих из электронной пушки. Электроны разгоняются электрич. полем высокого напряжения (10- 35 кв) в условиях низкого давления (ниже 10 мн/м2). Э. п., применяемые в металлургии чистых металлов и сплавов, состоят из след, узлов и систем (рис.): излучатель электронов (электронная пушка) с катодом, ускоряющим анодом и магнитной фокусирующей системой; плавильная камера со шлюзовыми устройствами и кристаллизатором (изложницей или тиглем) для металла; вакуумная система; механизмы перемещения переплавляемого металла; блок электропитания с системой автоматич. регулирования. Переплавляемый металл подаётся в Э. п. (через вакуумный затвор) в виде т. н. расходуемого электрода, слитка, монокристалла, порошка и т. д. Расплавленный металл стекает каплями либо в водоохлаждаемый кристаллизатор - изложницу (при наплавлении слитка) или тигель (при плавке в гарнисаже с целью получения фасонных отливок и при выращивании монокристаллов),- либо в холодные водоохлаждаемые подовые ёмкости (при рафинировании жидкого металла). В пром-сти работают Э. п. мощностью более 1 Мет для переплава слитков стали диаметром до 1000 мм, жаропрочных сплавов - до 500 мм, тугоплавких металлов - до 280 мм. Электрич. кпд Э. п. 0,6-0,8. Удельный расход электроэнергии 1-2 для стали, 10-15 для ниобия, тантала, молибдена и 20-40квт * ч/кг для вольфрама. Проектируют (1978) Э. п. мощностью до 7,2 Мет для переплава стальных слитков диаметром до 2000 мм (с холодным подом).
Лит.: Электронные плавильные печи, М., 1971; Егоров А. В..Моржин А. Ф., Электрические печи, М., 1975.
А. В. Егоров, А. Ф. Моржин.
ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ПЛАВКА, плавка в электроннолучевой печи, происходящая при высокой темп-ре и глубоком вакууме, что обеспечивает протекание мн. реакций рафинирования, невозможных в иных условиях (напр., при вакуумной дуговой плавке и индукционной плавке в тиглях из тугоплавких окислов). Применяется для получения особо чистых тугоплавких металлов и сплавов, крупных слитков из стали и сплавов для деталей ответств. назначения и в др. случаях. Осн. достоинства Э. п.: регулирование в широких пределах скорости наплавления, определяющей благоприятную для последующей обработки макроструктуру слитка; возможность высокого перегрева металлов, позволяющего в сочетании с глубоким вакуумом удалить вредные примеси (напр., цветные металлы); глубокая дегазация металла в вакууме; отсутствие контакта жидкого металла с загрязняющей его футеровкой; переплав практически любой шихты и возобновление процесса плавки после случайного перерыва без ухудшения качества слитка. При получении слитков большой массы (неск. десятков т) важное достоинство процесса - возможность переплава сравнительно небольших заготовок, попеременно подаваемых в зону плавления. Жидкий металл поступает в кристаллизатор либо непосредственное переплавляемой заготовки, либо из промежуточной ёмкости, где он дополнительно рафинируется. В результате Э. п. в 2-4 раза снижается содержание газовых примесей и неметаллических включений, повышаются плотность металла, изотропность его свойств. Ответственные изделия, напр, роторы мощных паровых турбин, изготовленные из металла, выплавленного в электроннолучевой печи, обладают вдвое более высоким сопротивлением хрупкому разрушению по сравнению с ротором из стали, выплавленной, напр., в обычной дуговой печи, и, следовательно, более надёжны.
Лит.: Введение в технологию электроннолучевых процессов, пер. с англ., [М.], 1965. Я. М. Васильев.
ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ СВАРКА, см. в ст. Сварка.
ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ТРУБКА (ЭЛТ), обобщённое название ряда электроннолучевых приборов, предназначенных для различного рода преобразований электрич. или световых сигналов. ЭЛТ, служащие для преобразования электрич. сигналов в видимые изображения, в зависимости от их функционального назначения делятся на приёмные телевиз. трубки (кинескопы); осциллографические электроннолучевые трубки; знакопечатающие электроннолучевые трубки; индикаторные трубки, используемые в радиолокационных станциях (см. Индикатор); отображения информации устройства (в т. ч. трубки с памятью - потенциалоскопы) и др. Преобразование световых изображений в телевиз. сигналы осуществляется передающими телевизионными трубками. Существуют ЭЛТ, в к-рых как входные, так и выходные сигналы представлены в форме электрич. сигналов; в таких ЭЛТ выходные сигналы отражают тот или иной вид преобразования, производимого над входными: математич. обработку, задержку во времени, изменение порядка следования или частотного спектра и т. д.
Лит.: Жигарев А. А., Электронная оптика и электроннолучевые приборы, М., 1972. В. Л. Герус.
ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, электроннолучевой коммутатор, электроннолучевой прибор, служащий для безынерционного переключения слаботочных электрич. цепей. Основан на управлении положением электронного- луча (пучка электронов), к-рый может в заданной последовательности направляться на изолированные друг от друга электроды - ламели, подключённые к внеш. цепям. Ток электронного луча может при этом управляться внеш. сигналом. Большого распространения не получил. В нек-рых случаях функции Э. п. успешно выполняются трохотроном.
ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫЕ ПРИБОРЫ (ЭЛП), класс электровакуумных электронных приборов, предназначенных для различного рода преобразований информации, представленной в форме электрич. или световых сигналов; отличит, особенность таких приборов - использование потока электронов, сконцентрированных (сфокусированных) в узкий пучок (электронный луч), управляемый как по интенсивности, так и по положению в пространстве. 3 простейшем случае (рис. 1) пучок формируется электронной пушкой; управляется по интенсивности изменением потенциала управляющего электрода (модулятора); отклоняется в двух взаимноперпендикулярных направлениях с помощью поперечных по отношению к оси ЭЛП электрич. или магнитных полей, создаваемых отклоняющими пластинами или внешними по отношению к ЭЛП магнитными катушками; направляется в ту или иную точку двумерной мишени. Взаимодействие пучка с мишенью обеспечивает преобразование сигналов в зависимости от свойств и структуры мишени.
Если мишень ЭЛП представляет собой люминесцентный экран, изготовленный из люминофоров (светящихся при бомбардировке их электронами), то такой ЭЛП способен преобразовывать временные последовательности электрич. сигналов в двумерное распределение яркости свечения экрана, т. е. визуализировать электрич. сигналы. Возможны 2 способа такой визуализации. При 1-м способе отображаемые электрич. сигналы поступают на отклоняющие пластины или катушки и управляют положением пучка на экране; в результате на экране создаётся графич. изображение сигналов. Напр., если к горизонтально отклоняющим пластинам приложить линейно изменяющееся напряжение, отклоняющее луч в горизонтальном направлении с постоянной скоростью, а на пластины вертикального отклонения подать изучаемый переменный электрич. сигнал, то на экране вычерчивается осциллограмма этого сигнала в прямоугольной системе координат. ЭЛП, предназначенные для реализации такого режима, наз. осциллографическими электроннолучевыми трубками. Если управлять положением луча одновременно по двум направлениям (горизонтальному и вертикальному) специально сформированными сигналами, то можно получать на экране чертежи, цифры, буквы и иные символы, несущие соответствующую информацию. Такие ЭЛП используются, в частности, в отображения информации устройствах. Разновидность ЭЛП для отображения знаков - знакопечатающие электроннолучевые трубки. При 2-м способе электронный луч перемещается по поверхности экрана по определённому закону; в процессе отклонения (развёртки) входной сигнал поступает на управляющий электрод, изменяет интенсивность луча и, следовательно, яркость свечения различных точек экрана, создавая на нём полутоновое изображение, соответствующее последовательности электрич. сигналов. На этом принципе основано действие таких ЭЛП, как кинескоп (преобразует телевиз. сигнал в телевнз. изображение), и и д и к а т о р н а я электроннолучевая трубка (применяется, напр., для создания радиолокац. изображения).
Если в качестве мишени использовать светочувствит. слой, изменяющий свои электрич. свойства (напр., электропроводность) под действием света, то ЭЛП с такими мишенями способны осуществлять обратное преобразование двумерного оптич. изображения в последовательность телевиз. сигналов. При проецировании на такую мишень передаваемого изображения происходят локальные изменения потенциала поверхности слоя, что приводит к изменению тока, протекающего через слой, в процессе сканирования мишени электронным лучом постоянной интенсивности по принятому в телевидении закону развёртки. Эти изменения тока во времени и представляют собой телевиз. сигнал. ЭЛП, предназначенные для такого преобразования, наз. передающими телевизионными трубками.
Существуют ЭЛП, в к-рых управляемый по интенсивности входным сигналом пучок изменяет к.-л. оптич. свойство мишени, что в процессе отклонения луча приводит к локальным изменениям (модуляции) светового потока от интенсивного внеш. источника света, равномерно освещающего поверхность мишени (рис. 2). Промодулированный световой поток создаёт оптич. изображение, проецируемое с помощью объектива на большой экран (см., напр., Проекционное телевидение). Такие ЭЛП наз. светоклапанными; в них для модуляции света посредством воздействия электронов на вещество используют эффекты окрашивания нек-рых кристаллов (см. Скиатрон), деформацию масляных, термопластич. или иных пленок, электро-оптич. эффекты в кристаллах и др.
Существуют ЭЛП с мишенями, представляющими собой диэлектрич. слой на электропроводящей подложке. С помощью электронного луча на такой мишени можно накапливать электрические заряды. Последовательность входных электрических сигналов преобразуется в процессе развёртки в зарядный (потенциальный) рельеф на мишени, который сохраняется в течение необходимого промежутка времени. Этот процесс наз. записью сигналов. Закодированная таким способом информация может быть снова воспроизведена в форме выходных электрич. сигналов при повторном сканировании мишени тем же или др. электронным лучом. Этот обратный процесс наз. считыванием. Изменение скорости развёртки при считывании по отношению к скорости при записи позволяет изменить частотный спектр выходных сигналов по сравнению с входными при передаче информации по узкополосным каналам связи. Изменением закона развёртки при считывании можно изменять порядок следования сигналов, что важно, напр., при преобразовании радиолокац. сигнала в телевизионный. Многократное накопление перед считыванием периодич. сигналов, сопровождаемых случайными сигналами (помехами), позволяет увеличить отношение полезного сигнала к помехе. ЭЛП с такими мишенями позволяют также запоминать сигналы и воспроизводить их с задержкой во времени, сравнивать их с последующими сигналами или многократно воспроизводить однократно записанный сигнал. ЭЛП с диэлектрич. мишенями получили назв. запоминающих электроннолучевых трубок. Возможно сочетание диэлектрич. мишеней с люминесцентным экраном в одном ЭЛП для создания запоминаемого видимого изображения (см. Потенциалоскоп). Такие ЭЛП используются для осциллографпрования однократных процессов, создания яркого немерцающего изображения и др. целей.
Особую группу составляют ЭЛП для мгновенного преобразования электрич.
сигналов с помощью металлич. мишеней различной структуры. В принадлежащих к
этой группе т. н. функциональных ЭЛП плоская мишень имеет множество отверстий,
расположенных таким образом, что прозрачность мишени является заданной функцией
z = f(x, у) координат х и у мишени. При подаче на обе пары
отклоняющих пластин двух независимых электрич. сигналов Ux и Uy, под действием к-рых луч отклоняется на мишени в точку с координатами х и
у.в цепи расположенного за мишенью коллектора прошедших сквозь мишень
электронов регистрируется выходной сигнал z. Каждый тип функциональных ЭЛП
предназначен для реализации к.-л. одной функциональной зависимости (напр.,
и др.;. ьозможно последоват. соединение неск. функциональных ЭЛП. С помощью
металлич. мишени с расположенными по особому закону прямоугольными отверстиями
можно преобразовывать аналоговый сигнал в дискретный в форме последоват. или
параллельной серии импульсов двоичного кода. ЭЛП с такими мишенями наз.
кодирующими (см. Кодирующее устройство). Если мишень разделить на ряд
изолированных друг от друга секторов, то ЭЛП с такой мишенью можно использовать
в качестве коммутатора слаботочных электрич. цепей (см. Электроннолучевой
переключатель),
В зависимости от назначения и принципа действия ЭЛП могут иметь не одну, а неск. электронных пушек и отличаться от простейших значит, конструктивной сложностью при сохранении, однако, осн. принципа - взаимодействия управляемых электронных потоков с мишенями.
Лит.: Шерстнев Л. Г., Электронная оптика и электроннолучевые приборы, М., 1971; Жигарев А. А., Электронная оптика и электроннолучевые приборы, М., 1972; Денбновецкий С. В., Семенов Г. Ф., Запоминающие электроннолучевые трубки в устройствах обработки информации, М., 1973. В.Л.Герус.
ЭЛЕКТРОННООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (ЭОП), вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения объекта (в инфракрасных, ультрафиолетовых и рентгеновских лучах) в видимое либо для увеличения (усиления) яркости видимого изображения. В основе действия ЭОП лежит преобразование оптич. или рентгеновского изображения в электронное, осуществляемое с помощью фотокатода, и затем электронного изображения в световое (видимое), получаемое на катодолюминесцентном экране (см. Катодо-люминвсценция, Люминофоры). В ЭОП (см. рис.) изображение объекта проецируется (с помощью объектива) на фотокатод (при использовании рентгеновских лучей теневое изображение объекта проецируется на фотокатод непосредственно). Излучение от объекта вызывает фотоэлектронную эмиссию с поверхности фотокатода, причём величина эмиссии с различных участков последнего изменяется в соответствии с распределением яркости спроецированного на него изображения. Фотоэлектроны ускоряются электрич. полем на участке между фотокатодом и экраном, фокусируются с помощью электрич. или (и) магнитного поля (образующего электронную линзу) и бомбардируют экран, вызывая его люминесценцию. Интенсивность свечения отд. точек экрана зависит от плотности потока фотоэлектронов, вследствие чего на экране возникает видимое изображение объекта. Различают ЭОП одно- и многокамерные (каскадные); последние представляют собой такое последоват. соединение двух или более однокамерных ЭОП, при к-ром световой поток с экрана первого ЭОП (каскада) направляется на фотокатод второго и т. д.
Осн. характеристики ЭОП: 1) интегральная чувствительность (ИЧ) - отношение фототока к интенсивности падающего на фотокатод излучения; определяется гл. обр. свойствами используемого в ЭОП фотокатода; напр., у ЭОП с кислородно-серебряно-цезиевым фотокатодом, применяемого для преобразования изображения в инфракрасных лучах (с дл. волн 0,78-1,5 мкм), ИЧ достигает 70 мка/лм; многощелочной фотокатод (состоит из соединений Sb с Cs и Sb с К и Na), используемый в ЭОП для усиления яркости видимого изображения, обеспечивает ИЧ до 103мка/лм;
2) разрешающая способность, определяемая макс, кол-вом раздельно видимых штрихов изображения на участке экрана дл. 1 мм; лежит в пределах 25-60 и более штрихов на 1 мм;
3) коэффициент преобразования - отношение излучаемого экраном светового потока к лучистому потоку, падающему от объекта на фотокатод; у однокамерных ЭОП составляет неск. тыс., у каскадных - 10б и более.
Осн. недостатки каскадных ЭОП - малая разрешающая способность и сравнительно высокий темновой фон, приводящие к ухудшению качества изображения. Последний недостаток устранён в ЭОП с микроканальным усилителем, предложенным в 1940 сов. инж. И. Ф. Песьяцким. В ЭОП этого типа на пути фотоэлектронов располагается стеклянная пластина, пронизанная множеством каналов диаметром 15- 25 мкм; внутр. стенки каналов покрыты материалом с высоким коэфф. вторичной электронной эмиссии. К пластине прикладывают напряжение в неск. кв, под действием к-рого попавшие в каналы фотоэлектроны ускоряются до энергий, достаточных для возникновения вторичной электронной эмиссии из стенок каналов, что позволяет усилить первичный электронный поток в 105-106 раз. Электроны из каждого канала попадают в соответствующую точку экрана, формируя видимое изображение. В микроканальных ЭОП отпадает необходимость применения электронной фокусировки.
Большой вклад в разработку ЭОП различных типов внесли сов. учёные П. В. Тимофеев, В. В. Сорокина, М. М. Бутслов и др. И. Ф. Усольцев.
ЭОП применяются в инфракрасной технике, спектроскопии, медицине, микробиологии, кинотехнике, ядерной физике и др. областях науки и техники. В кон. 40-х гг. с помощью инфракрасного ЭОП с длинноволновой границей чувствительности 1,1 мкм были сфотографированы спектр ночного неба и невидимая область центр, части нашей Галактики, что стимулировало широкое использование ЭОП в астрономии.
Совр. многокамерные ЭОП позволяют регистрировать на фотоэмульсии световые вспышки {сцинтилляции) от одного электрона, испускаемого входным фстокатодом. Но наряду с этим при наблюдениях слабых (слабоизлучающих или слабоосвещённых) небесных объектов возможно накопление сигналов о таких вспышках в памяти ЭВМ. Существуют спектральные приборы, работающие на этом принципе, к-рые одповроченно регистрируют ок. тысячи элементов спектра небесного светила и столько ЖР элементов спектров сравнения; способность к накоплению информации практически ограничивается объёмом памятг ЭВМ. Такие приборы обеспечивают существенный выигрыш при наблюдении слабых объектов на фоне свечения ночного неба.
Этот выигрыш пропорционален kor кпд t, где кпд - квантовый выход приёмника (отношение числа фотоэлектронов к числу падающих квантов), t - время накопления. Посредством таких приборов может быть осуществлено суммирование изображений, получаемых с помощью неск. телескопов.
В нек-рых типах ЭОП изображение регистрируется матрицей из электроночувствит. элементов (в кол-ве 10-100), установленной вместо люминесцентного экрана. П. В. Щеглов.
Лит.: Зайдель И. Н., Куренков Г. И., Электронно-оптические преобразователи, М., 1970; Козелкин В. В., Усольцев И. Ф., Основы инфракрасной техники, 2 изд., М., 1974; Курс астрофизики и звездной астрономии, под ред. А. А. Михайлова, 3 изд., т. 1, М., 1973; Щ е г л о в П. В., Электронная телескопия, М., 1963.
ЭЛЕКТРОННОСВЕТОВОЙ ИНДИКАТОР, визуальный индикатор точной настройки лампового радиоприёмника на волну принимаемой радиостанции, установки уровня записи в ламповом магнитофоне, установки "нуля" в измерит, радиоаппаратуре; представляет собой комбинированную электронную лампу, в баллоне к-рой совмещены индикаторное устройство и усилит, лампа (обычно триод). Индикаторное устройство содержит след. элементы: люминесцентный низковольтный экран с люминофором, нанесённым либо на металлич. подложку, либо на прозрачную проводящую плёнку на стекле баллона Э. и.; электроды для формирования пучка электронов, испускаемых катодом (общим с усилит, лампой); отклоняющие (управляющие) электроды. Индицируемый сигнал после выпрямления подаётся на управляющую сетку усилит, лампы. От его величины зависит ток в анодной цепи, к-рый, в свою очередь, определяет соотношения потенциалов анода, отклоняющих электродов (соединённых с анодом внутри баллона Э. и.) и экрана (соединённого с анодом через нагрузочный резистор сопротивлением 1-2 Мом). Управляющие электроды так отклоняют электронный пучок, что, падая на экран, он высвечивает на нём две полосы, разделённые тёмным участком. Обычно режим работы Э. и. выбирают таким, что макс, сигналу соответствует макс, сближение светлых полос. М. С. Кауфман.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛИНЗЫ, устройства, предназначенные для формирования пучков электронов, их фокусировки и получения с их помощью электроннооптических изображений объектов и деталей объектов (см. Электронная и ионная оптика, Электронный микроскоп). Устройства, с использованием к-рых совершают такие же операции над пучками ионов, наз. ионными линзами. В Э. л. и ионных линзах воздействие на электронные (ионные) пучки осуществляется электрич. или магнитными полями; эти линзы наз. соответственно электростатическими или магнитными. Э. л. классифицируют по виду симметрии их поля и по его др. характерным признакам. Терминология, применяемая для характеристики Э. л., в ряде случаев заимствована из классич. оптики световых лучей, что объясняется глубокой аналогией между последней и электронной (ионной) оптикой, а также соображениями наглядности и удобства.
Простейшей осесимметричной электростатич. Э. л. является диафрагма с круглым отверстием, поле к-рой граничит с одной или с обеих сторон с однородными электрич. полями (рис. 1). В зависимости от распределения потенциала она может служить собирающей (пучок заряж. частиц) или рассеивающей линзой. Если поля с обеих сторон осесимметричной электростатич. Э. л. отсутствуют, т. е. к ней примыкают области пространства с постоянными потенциалами V1 и V2, и если эти потенциалы различны, Э. л. наз. иммерсионной (рис. 2); при одинаковых потенциалах линза носит назв. одиночной (такая линза состоит из 3 и более электродов). В результате прохождения электронов через иммерсионную линзу их скорости изменяются, одиночные линзы оставляют эти скорости неизменными. Иммерсионные и одиночные линзы - всегда собирающие.
В нек-рых электростатич. Э. л. одним из электродов служит катод, испускающий электроны (катодные л и н з ы). Линза подобного типа ускоряет испущенные катодом электроны и формирует из них электронный пучок. Катодная Э. л., состоящая лишь из двух электродов - катода и анода, не может сфокусировать электронный пучок, и с этой целью в конструкцию линзы вводят дополнит, электрод, к-рый наз. фокусирующим (рис. 3).
Осесимметричные магнитные линзы выполняются в виде катушки из изолированной проволоки, обычно заключённой в железный панцирь для усиления и концентрации магнитного поля линзы. Для создания линз с очень малыми фокусными расстояниями необходимо максимально уменьшить протяжённость поля; с этой целью применяются полюсные наконечники (рис. 4). Поле магнитной линзы может возбуждаться также постоянным магнитом.
Электродами т. н. цилиндрич. электростатич. Э. л. служат обычно диафрагмы со щелью или пластины, расположенные симметрично относительно средней плоскости линз (рис. 5). Назв. "цилиндрические" указывает, что подобные Э. л. действуют на пучки заряж. частиц так же, как цилиндрич. светооптич. линзы на световые пучки, фокусируя их лишь в одном направлении. Классификация цилиндрич. Э. л. аналогична приведённой для осесимметричных Э. л. (существуют иммерсионные, одиночные, катодные и др. цилиндрич. Э. л.) (рис. 6). Цилиндрическими могут быть и магнитные Э. л. (обычно с железным панцирем).
Поля трансаксиальных электростатич. Э. л. (рис. 7) обладают симметрией вращения относительно оси (ось х на рис.), расположенной перпендикулярно к оптич. оси системы г. В сечениях, параллельных средней плоскости yz такой линзы, эквипотенциальные поверхности имеют форму окружностей или, если поле ограничено, их частей, как и сечения сферич. поверхностей обычных светооптич. линз. Поэтому аберрации трансаксиальной линзы в направлении, параллельном средней плоскости, сравнимы по величине с аберрациями светооптич. линз, т. е. очень малы. Линейное изображение В1 точечного или перпендикулярного к средней плоскости прямолинейного предмета практически не будет претерпевать аберрационного расширения.
Особый класс Э. л. образуют квадрупольные электростатич. и магнитные Э. л. Их поля имеют две плоскости симметрии, а векторы напряжённостей полей в области движения заряж. частиц почти перпендикулярны к их скоростям (рис. 8). Такие линзы фокусируют пучок в одном направлении и рассеивают его в другом, перпендикулярном к первому, создавая линейное изображение точечного предмета. Применяя две установленные одна за другой квадрупольные Э. л. (дублет) (рис. 9), поля к-рых повёрнуты одно по отношению к другому на 90° вокруг их общей оптич. оси, можно получить систему, собирающую пучок в двух взаимно перпендикулярных направлениях и дающую при надлежащем выборе параметров Э. л. стигматическое изображение (точка отображается точкой). Квадрупольные Э. л. могут воздействовать на пучки заряж. частиц со значительно большими энергиями, а в случае магнитных линз - и с большими массами, чем осесимметричные Э. л. Лит. см. при ст. Электронная и ионная оптика. В. М. Келъман, И. В. Родникова.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ, приборы для преобразования электромагнитной энергии одного вида в электромагнитную энергию др. вида, осуществляемого посредством взаимодействия электронов (движущихся в вакууме, газе или полупроводнике) с электромагнитными полями. К Э. п. относятся электровакуумные приборы (кроме ламп накаливания) и полупроводниковые приборы.
Протекающие в Э. п. процессы чрезвычайно разнообразны. Так, в электронных лампах и вакуумных приборах СВЧ (клистронах, магнетронах, лампах бегущей волны и т. д.) электроны, испускаемые катодом, взаимодействуют с постоянным и переменным электрич. полями. В результате взаимодействия с постоянным полем кинетич. энергия электронов увеличивается; в результате взаимодействия с переменным полем постоянный электронный поток превращается в переменный и часть кинетич. энергии электронов преобразуется в энергию электрич. колебаний. В вакуумных индикаторах и электроннолучевых приборах электроны ускоряются постоянным электрич. полем и бомбардируют мишень (напр., экран, покрытый люминофором); при взаимодействии электронов с мишенью часть их кинетич. энергии преобразуется в электромагнитную энергию (напр., световую). В вакуумных фотоэлектронных приборах (вакуумных фотоэлементах, фотоэлектронных умножителях и др.) электроны, эмиттируемые фотокатодом под действием оптич. излучения, ускоряются постоянным электрич. полем и направляются на анод. В результате энергия оптич. излучения преобразуется в энергию электрич. тока, текущего в анодной цепи такого Э. п. В рентгеновских трубках энергия электронов, ускоренных на пути от катода к аноду (антикатоду), при ударе электронов об анод частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения. В ионных приборах (газоразрядных приборах) электроны, ускоренные постоянным электрич. полем, сталкиваются с молекулами газа и либо ионизируют их, либо переводят в возбуждённое состояние. Такие газоразрядные приборы, как ртутные вентили, газотроны, тиратроны, таситроны, по принципу преобразования энергии аналогичны электровакуумным диодам и триодам; осн. отличие состоит в том, что в газоразрядных приборах ионы газа нейтрализуют пространственный заряд потока электронов и этим обеспечивают прохождение через прибор огромных токов (напр., в ртутных вентилях - до тысяч а) при сравнительно малых анодных напряжениях (15- 20 в). В газоразрядных источниках света и индикаторах газоразрядных каждая возбуждённая молекула газа при переходе в равновесное состояние излучает световую энергию. В люминесцентных лампах световую энергию излучают молекулы люминофора, возбуждённые ультрафиолетовым излучением разряда. В квантовых газоразрядных приборах (газовых лазерах, квантовых стандартах частоты и др.) возбуждённые молекулы газа, взаимодействуя с электромагнитными колебаниями, усиливают их при своём переходе в невозбуждённое состояние.
Преобразование энергии в полупроводниковых приборах основано на том, что в полупроводнике, как и в вакууме, можно создавать постоянные электрич. поля и осуществлять управление движением носителей заряда. В основе работы полупроводниковых приборов лежат след, электронные процессы и явления: эффект односторонней проводимости при протекании тока через запирающий слой электронно-дырочного перехода (р - п-перехода) или потенциального барьера на границе металл-полупроводник (см. Шотки диод); туннельный эффект; явление лавинного размножения носителей в сильных электрич. полях; акусто-, оптико-, термоэлектрич. эффекты в ди-электрич. и полупроводниковых материалах и т. д. На использовании эффекта односторонней проводимости основана работа полупроводниковых диодов. В транзисторах для усиления электрич. колебаний используют т. н. транзисторный эффект - управление током запертого перехода с помощью тока отпертого перехода. В Ганна диодах и лавинно-пролётных полупроводниковых диодах лавинное умножение в р - я-переходах, обусловленное ударной ионизацией атомов носителями, используется для генерации электрич. колебаний. В светоизлучающих диодах электрич. энергия преобразуется в энергию оптич. излучения на основе явления инжекционной электролюминесценции.
Э. п. находят применение в радиотехнике, автоматике, связи, вычислит, технике, астрономии, физике, медицине и т. д.- практически во всех областях науки и техники. Мировая пром-сть ежегодно выпускает (70-е гг.) св. 10 млрд. Э. п. различных наименований.
Лит.: Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы. 3 изд.. М., 1960; К у ш м а н о в И. В., Васильев Н. Н., Л е-о н т ь е в А. Г., Электронные приборы, М , 1973. , В. Ф. Коваленко.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИЗМЫ, электроннооптические (соответственно ионные
призмы - ионнооптические) системы, предназначенные для отклонения пучков
заряженных частиц или для разделения таких частиц по энергии и массе. Э. п.
получили своё назв. в рамках общей аналогии между электронной и ионной
оптикой и оптикой световых лучей. Среди многочисл. типов Э. п. наиболее
близкими аналогами светооптич. призм являются те Э. п., к-рые оставляют
падающий на них параллельный пучок заряженных частиц параллельным и после
отклонения. Простейшей электростатич. Э. п. такого типа служит телескопическая
система, составленная из двух цилиндрических иммерсионных электронных линз (рис.
1). Задний линейный фокус АВ первой линзы совпадает с передним линейным
фокусом второй. Электростатич. поле телескопич. системы "двухмерно"
(оно не изменяется в направлении, параллельном оси х) и симметрично
относительно средней плоскости ху, вблизи к-рой движутся частицы.
Параллельный пучок падает на телескопич. систему под большим углом 6i к оси у
и выходит под углом fh, сохраняя свою параллельность. При этом выполняется равенство
V1 - потенциал первого участка Э. п. и пространства перед
ним, V2 - потенциал последнего участка призмы и пространства за ним.
Как известно, потенциал электростатический можно определять с точностью
до произвольной постоянной, принимая его равным нулю там, где это диктуется
соображениями удобства. В данном случае, как и в большинстве задач электронной
и ионной оптики, потенциал принимают равным нулю там, где равна нулю скорость
частиц. При этом условии электроннооптич. преломления показатель
о., отклонение пучка заряж. частиц в телескопич. системе подчиняется закону,
совершенно аналогичному Снелля закону преломления в световой оптике. Для
увеличения дисперсии применяют сложную Э. п., состоящую из двух телескопич.
систем, расположенных под углом друг к другу. Такие Э. п. служат
диспергирующими элементами в электронных спектрометрах. В магнитной Э. п. с
-"двухмерным" полем роль цилиндрич. линз играют поля рассеяния на
краях магнитных полюсов. При определённом угле падения пучка на призму эти поля
образуют телескопич. систему (рис. 2).
Лит.: Арцимович Л. А., Лукьянов С. Ю., Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях, М., 1972; Кельман В. М., Я в о р С. Я., Электронная оптика, 3 изд., Л., 1968; Призменные бета-спектрометры и их применение, Вильнюс, 1971; Применение призменных бета-спектрометров, Вильнюс, 1974.
В. М. Кельман, И. В. Родникова.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕОРИИ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, теории, рассматривающие строение, физ. свойства и реакционную способность органич. соединений на основе представлений о распределении электронной плотности в атомах и молекулах, а также о смещениях её при хим. реакциях.
Э. т. возникли на рубеже 19 и 20 вв. вскоре после открытия электрона. В первых Э. т. представления о существовании электростатич. связей в неорганич. соединениях были механически перенесены на неполярные органич. соединения. Эти теории не смогли объяснить многие экспериментальные факты органич. химии и потому уступили место теориям, базирующимся на представлениях о существовании ковалентных связей (нем. учёный И. Штарк, 1908-15, Г. Льюис, 1916-23). Образование ковалентной связи, осуществляемое, по Льюису, общей для двух атомов электронной парой (дублетом), впоследствии было интерпретировано в рамках квантовой механики как эффект перекрывания электронных плотностей взаимодействующих атомов (см. Химическая связь, Валентность).
Концепция ковалентной связи оказа-яась наиболее плодотворной в органич. химии. Созданными в 20-30-е гг. на её основе Э. т. было объяснено строение большого числа органич. соединений и установлена зависимость между свойствами этих соединений и их строением, чему способствовали появившиеся в это время квантовохим. представления о различных типах ковалентной связи (см. Сигма- и пи-связи, Семиполярная связь).
Наибольшее распространение в этот период получили используемые и поныне Э. т., развивавшиеся англ, химиками Т. Лоури, Р. Робинсоном, К. Инголдом, а также Л. Политом. Введённые ими в рамках т. н. теории электронных смещений представления о статич. и динамич. смещениях электронных пар (индуктивный, мезомерный, индуктомерный и электромерный эффекты) широко используются для объяснения, а в нек-рых случаях и для предсказания свойств и реакционной способности разнообразных органич. соединений. Англ, химики предложили также классификацию органич. реакций в соответствии с механизмом электронных смещений и механизмом электростатич. ориентации реагентов при их взаимодействии - нуклеофильным, электрофильным и радикальным (см. Органическая химия, Сопряжение связей, Мезомерия, Нуклеофильные и элек-трофильные реагенты). Теория электронных смещений позволила объяснить выравнивание связей в цепях сопряжения (в частности, равноценность связей в бензоле), передачу влияния заместителя по системе сопряжённых связей, порядок замещения в ароматич. кольце при наличии в нём заместителя (см. Ароматические соединения, Ориентации правила) и многие др. закономерности, экспериментально установленные в органич. химии, напр. Марковникова правило, Эльтекова правило.
Э. т. развивались в тесной связи как с классической химического строения теорией, так и с квантовой химией, являющейся основой всех совр. электронных теорий.
Лит. см. при статьях Органическая химия. Химического строения теория, Валентность, Химическая связь.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ, часы, в к-рых источником периодич. колебаний обычно служит кварцевый генератор, а отсчёт времени производится по цифровому индикаторному устройству (на жидких кристаллах, светодиодах и т. д.). Преобразование периодич. колебаний в дискретные сигналы, управляющие цифровым индикатором, осуществляется электронным устройством, выполненным на интегральных микросхемах (напр., в наручных Э. ч.) или полупроводниковых приборах (напр., в настольных Э. ч.).
ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАХВАТ, вид радиоактивного распада ядер, при к-ром ядро захватывает электрон с одной из внутр. оболочек атома (К, L, М и др.) и одновременно испускает нейтрино. При этом ядро с массовым числом А и ат. н. Z превращается в ядро с тем же А и Z меньше на 1 : Az + е- = Az-1 + v. Образовавшуюся вакансию в электронной оболочке атома заполняют электроны с др. оболст чек, в результате чего испускается квант характеристического рентгеновского излучения атома Az-1или соответствующий электрон (Оже-электрон). Э. з. возможен, если масса (в ед. энергии) атома Az больше массы атома Az-1на величину, большую энергии связи захватываемого электрона. Если это превышение больше, чем 2 mс2 = 1,02 Мэв (m - масса покоя электрона, с - скорость света), то с Э. з. начинает конкурировать B+-распад (см. Радиоактивность).
ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП, прибор для наблюдения и фотографирования многократно (до 106 раз) увеличенного изображения объектов, в к-ром вместо световых лучей используются пучки электронов, ускоренных до больших энергий (30 -100 кэв и более) в условиях глубокого вакуума. Физич. основы корпускулярно-лучевых оптич. приборов были заложены в 1834 (почти за сто лет до появления Э. м.) У. Р. Гамильтоном, установившим существование аналогии между прохождением световых лучей в оптически неоднородных средах и траекториями частиц в силовых полях. Целесообразность создания Э. м. стала очевидной после выдвижения в 1924 гипотезы о волнах де Бройля, а технич. предпосылки были созданы нем. физиком X. Бушем, к-рый исследовал фокусирующие свойства осеснмметрнчных полей и разработал магнитную электронную линзу (1926). В 1928 нем. учёные М. Кнолль и Э. Руска приступили к созданию первого магнитного просвечивающего Э. м. (ПЭМ) и спустя три года получили изображение объекта, сформированное пучками электронов. В последующие годы (М. фон Арденне. Германия, 1938; В. К. Зворыкин, США, 1942) были построены первые растровые Э. м. (РЭМ), работающие по принципу сканирования (развёртывания), т. е. последовательного от точки к точке перемещения тонкого электронного пучка (зонда) по объекту. К сер. 1960-х гг. РЭМ достигли высокого технич. совершенства, и с этого времени началось их широкое применение в науч. исследованиях. ПЭМ обладают самой высокой разрешающей способностью (PC), превосходя по этому параметру световые микроскопы в неск. тыс. раз. Т. н. п р е д е л разрешения, характеризующий способность прибора отобразить раздельно мелкие максимально близко расположенные детали объекта, у ПЭМ составляет 2-3 А. При благоприятных условиях можно сфотографировать отд. тяжёлые атомы. При фотографпровашш перподич. структур, таких как атомные плоскости решёток кристаллов, удаётся реализовать разрешение менее 1 А. Столь высокие разрешения достигаются благодаря чрезвычайно малой длине волны де Бройля электронов (см. Дифракция частиц). Оптимальным диафрагмированнем [см. Диафрагма в электронной (и ионной) оптике] удаётся снизить сферическую аберрацию объектива (влияющую на PC Э. м.) при достаточно малой дифракционной ошибке. Эффективных методов коррекции аберраций в Э. м. (см. Электронная и ионная оптика) не найдено. Поэтому в ПЭМ магнитные электронные линзы (ЭЛ), обладающие меньшими аберрациями, полностью вытеснили электростатич. ЭЛ. Выпускаются ПЭМ различного назначения. Их можно разделить на 3 группы: Э. м. высокого разрешения, упрощённые ПЭМ и Э. м. с повышенным ускоряющим напряжением.
ПЭМ с высокой разрешающей способностью (2-3 А)- как правило, универсальные приборы многоцелевого назначения. С помощью дополнит, устройств и приставок в них можно наклонять объект в разных плоскостях на большие углы к оптпч. оси, нагревать, охлаждать, деформировать его, осуществлять рентгеновский структурный анализ, исследования методами электронографии и пр. Ускоряющее электроны напряжение достигает 100-125 кв, регулируется ступене-образно и отличается высокой стабильностью: за 1-3 мин оно изменяется не более чем на 1-2 миллионные доли от исходного значения. Изображение типичного ПЭМ описываемого типа приведено на рис. 1. В его оптич. системе (колонне) с помощью спец. вакуумной систем.ы создаётся глубокий вакуум (давление до 10-6 мм рт. ст.). Схема оптич. системы ПЭМ изображена на рис. 2. Пучок электронов, источником к-рых служит накалённый катод, формируется в электронной пушке и затем дважды фокусируется первым и вторым конденсорами, создающими на объекте электронное "пятно" малых размеров (при регулировке диаметр пятна может меняться от 1 до 20 мкм). После прохождения сквозь объект часть электронов рассеивается и задерживается апертурной диафрагмой. Нерассеянные электроны проходят через отверстие диафрагмы и фокусируются объективом в предметной плоскости промежуточной линзы. Здесь формируется первое увеличенное изображение. Последующие линзы создают второе, третье и т. д. изображения. Последняя проекционная линза формирует изображение на флуоресцирующем экране, к-рый светится под воздействием электронов. Увеличение Э. м. равно произведению увеличений всех линз. Степень и характер рассеяния электронов неодинаковы в различных точках объекта, т. к. толщина, плотность и хнмич. состав объекта меняются от точки к точке. Соответственно изменяется число электронов, задержанных апертурной диафрагмой после прохождения различных точек объекта, а следовательно, и плотность тока на изображении, к-рая преобразуется в световой контрастна экране. Под экраном располагается магазин с фотопластинками. При фотографировании экран убирается, и электроны воздействуют на фотоэмульсионный слой. Изображение фокусируется плавным изменением тока, возбуждающего магнитное поле объектива. Токи др. линз регулируют для изменения увеличения Э. м.
Упрощённые ПЭМ предназначены для исследований, в к-рых не требуется высокая PC. Они более просты по конструкции (включающей 1 конденсор и 2-3 линзы для увеличения изображения объекта), их отличают меньшее (обычно 60-80 кв) ускоряющее напряжение и более низкая его стабильность. PC этих приборов - от б до 15 А. Др. применения - предварит, просмотр объектов, рутинные исследования, учебные цели. Толщина объекта, к-рую можно "просветить" электронным пучком, зависит от ускоряющего напряжения. В 100-ке Э. м. изучают объекты толщиной от 10 до неск. тыс. А.
ПЭМ с повышенным ускоряющим напряжением (до 200 кв) предназначены для исследования более толстых объектов (в 2 - 3 раза толще), чем обычные ПЭМ. Их разрешающая способность достигает 3 - 5 А. Эти приборы отличаются конструкцией электронной пушки: в ней для обеспечения электрич. прочности и стабильности имеются два анода, на один из к-рых подаётся промежуточный потенциал, составляющий половину ускоряющего напряжения. Магнитодвижущая сила линз больше, чем в 100-ке ПЭМ, а сами линзы имеют увеличенные габариты и вес.
Сверхвысоковольтные Э. м. (СВЭМ) - крупногабаритные приборы (рис. 3) высотой от 5 до 15 м, с ускоряющим напряжением 0,5 - 0,65; 1 -1,5 и 3 Me. Для них строят спец. помещения. СВЭМ предназначены для исследования объектов толщиной до 1 - 10 мкм (104 -105 А). Электроны ускоряются в элек-тростатич. ускорителе (т. н. ускорителе прямого действия), расположенном в баке, заполненном электроизоляц. газом под давлением. В том же или в дополнит, баке находится высоковольтный стабилизированный источник питания. Ведутся работы по созданию СВЭМ с линейным ускорителем, в к-ром электроны ускоряются до энергий 5 -10 Мэв. При изучении тонких объектов PC СВЭМ ниже, чем у ПЭМ. В случае толстых объектов PC СВЭМ в 10 - 20 раз превосходит PC 100-ке ПЭМ.
Растровые Э. м. (РЭМ) с накаливаемым катодом предназначены для исследования массивных объектов с разрешением от 70 до 200 А. Ускоряющее напряжение в РЭМ можно регулировать в пределах от 1 до 30 - 50 кв.
Устройство растрового Э. м. показано на рис. 4. При помощи 2 или 3 ЭЛ на поверхность образца фокусируется узкий электронный зонд. Магнитные отклоняющие катушки развёртывают зонд по заданной площади на объекте. При взаимодействии электронов зонда с объектом возникает неск. видов излучений (рис. 5) - вторичные и отражённые электроны; электроны, прошедшие сквозь объект (если он тонкий); рентгеновское тормозное излучение и характеристическое излучение; световое излучение и т. д.
Любое из этих излучений может регистрироваться соответствующим коллектором, содержащим датчик, преобразующий излучение в электрич.сигналы, к-рые после усиления подаются на электроннолучевую_трубку (ЭЛТ) и модулируют её пучок. Развёртка пучка ЭЛТ производится синхронно с развёрткой электронного зонда в РЭМ, и на экране ЭЛТ наблюдается увеличенное изображение объекта. Увеличение равно отношению высоты кадра на экране ЭЛТ к ширине сканируемой поверхности объекта. Фотографируют изображение непосредственно с экрана ЭЛТ. Осн. достоинством РЭМ является высокая информативность прибора, обусловленная возможностью наблюдать изображение, используя сигналы различных датчиков. С помощью РЭМ можно исследовать микрорельеф, распределение химич. состава по объекту, р - п-переходы, производить рентгеноструктурный анализ и мн. др. Образец обычно исследуется без предварит, подготовки. РЭМ находит применение и в технологич. процессах (контроль дефектов микросхем и пр.). Высокая для РЭМ PC реализуется при формировании изображения с использованием вторичных электронов. Она определяется диаметром зоны, из к-рой эти электроны эмиттируются. Размер зоны в свою очередь зависит от диаметра зонда, свойств объекта, скорости электронов первичного пучка и т. д. При большой глубине проникновения первичных электронов вторичные процессы, развивающиеся во всех направлениях, увеличивают диаметр зоны и PC падает. Детектор вторичных электронов состоит из фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) и электронно-фотонного преобразователя, осн. элементом к-рого является сцинтиллятор с двумя электродами - вытягивающим в виде сетки, находящейся под положит, потенциалом (до неск. сотен в), и ускоряющим; последний сообщает захваченным вторичным электронам энергию, необходимую для возбуждения сцинтиллятора. К ускоряющему электроду приложено напряжение ок. 10 кв\ обычно он представляет собой алюминиевое покрытие на поверхности сцинтиллятора. Число вспышек сцинтиллятора пропорционально числу вторичных электронов, выбитых в данной точке объекта. После усиления в ФЭУ и в видеоусилителе сигнал модулирует пучок ЭЛТ. Величина сигнала зависит от топографии образца, наличия локальных электрич. и магнитных микрополей, величины коэффициента вторичной электронной эмиссии, к-рый в свою очередь зависит от химич. состава образца в данной точке. Отражённые электроны регистрируются полупроводниковым (кремниевым) детектором. Контраст изображения обусловлен зависимостью коэффициента отражения от угла падения первичного пучка и атомного номера вещества. Разрешение изображения, получаемого "в отражённых электронах", ниже, чем получаемого с помощью вторичных электронов (иногда на порядок величины). Из-за прямолинейности полёта электронов к коллектору информация об отд. участках, от к-рых нет прямого пути к коллектору, теряется (возникают тени). Характери-стич. рентгеновское излучение выделяется или рентгеновским кристаллич. спектрометром или энергодисперсным датчиком- полупроводниковым детектором (обычно из чистого кремния, легированного литием). В первом случае рентгеновские кванты после отражения кристаллом спектрометра регистрируются газовым пропорциональным счётчиком, а во втором - сигнал, снимаемый с полупроводникового детектора, усиливается малошумящим усилителем (к-рый для снижения шума охлаждается жидким азотом) и последующей системой усиления. Сигнал от кристаллнч. спектрометра модулирует пучок ЭЛТ, и на экране возникает картина распределения того или иного химич. элемента по поверхности объекта. На РЭМ производят также локальный рентгеновский количеств, анализ. Энергодисперсный детектор регистрирует все элементы от Na до U при высокой чувствительности. Кристаллич. спектрометр с помощью набора кристаллов с различными межплоскостными расстояниями (см. Брэгга - Вульфа условие) перекрывает диапазон от Be до U. Существ, недостаток РЭМ - большая длительность процесса "снятия" информации при исследовании объектов. Сравнительно высокую PC можно получить, используя электронный зонд достаточно малого диаметра. Но при этом уменьшается сила тока зонда, вследствие чего резко возрастает влияние дробового эффекта, снижающего отношение полезного сигнала к шуму. Чтобы отношение "сигнал/шум" не падало ниже заданного уровня, необходимо замедлить скорость сканирования для накопления в каждой точке объекта достаточно большого числа первичных электронов (и соответствующего количества вторичных). В результате высокая PC реализуется лишь при малых скоростях развёртки. Иногда один кадр формируется в течение 10 - 15 мин.
РЭМ с автоэмиссионной пушкой обладают высокой для РЭМ PC (до 30 А). В автоэмиссионной пушке (как и в электронном проекторе) используется катод в форме острия, у вершины к-рого возникает сильное электрич. поле, вырывающее электроны из катода (см. Туннельная эмиссия). Электронная яркость пушки с автоэмиссионным катодом в 103 -104 раз выше, чем пушки с накалённым катодом. Соответственно увеличивается ток электронного зонда. Поэтому в РЭМ с автоэмиссионной пушкой осуществляют быстрые развёртки, а диаметр зонда уменьшают для повышения PC. Однако автоэмиссионный катод работает устойчиво лишь при сверхвысоком вакууме (10-9-10-11 мм рт. ст.), и это усложняет конструкцию таких РЭМ и работу на них.
Просвечивающие растровые Э. м. (ПРЭМ) обладают столь же высокой PC, как и ПЭМ. В этих приборах применяются автоэмиссионные пушки, обеспечивающие достаточно большой ток в зонде диаметром до 2 - 3 А. На рис. 6 приведено схематич. изображение ПРЭМ. Две магнитные линзы уменьшают диаметр зонда. Ниже объекта расположены детекторы - центральный и кольцевой. На первый попадают нерассеянные электроны, и после преобразования и усиления соответствующих сигналов на экране ЭЛТ появляется т. н. светлопольное изображение. На кольцевом детекторе собираются рассеянные электроны, создающие т. н. темнопольное изображение. В ПРЭМ можно исследовать более толстые объекты, чем в ПЭМ, т. к. возрастание числа неупруго рассеянных электронов с толщиной не влияет на разрешение (после объекта оптика в ПРЭМ отсутствует). С помощью анализатора энергии электроны, прошедшие сквозь объект, разделяются на упруго и неупруго рассеянные пучки. Каждый пучок попадает на свой детектор, и на ЭЛТ наблюдается соответств. изображение, содержащее дополнит, информацию о рассеивающих свойствах объекта. Высокое разрешение в ПРЭМ достигается при медленных развёртках, т. к. в зонде диаметром всего 2 - 3 А ток получается слишком малым.
Э. м. смешанного типа. Сочетание в одном приборе принципов формирования изображения с неподвижным пучком (как в ПЭМ) и сканирования тонкого зонда по объекту позволило реализовать в таком Э. м. преимущества ПЭМ, РЭМ н ПРЭМ. В наст, время во всех ПЭМ предусмотрена возможность наблюдения объектов в растровом режиме (с помощью конденсорных линз и объектива, создающих уменьшенное изображение источника электронов, к-рое сканируется по объекту отклоняющими системами). Кроме изображения, сформированного неподвижным пучком, получают растровые изображения на экранах ЭЛТ с использованием прошедших и вторичных электронов, харак-теристич. рентгеновские спектры и т. д. Оптич. система такого ПЭМ, расположенная после объекта, даёт возможность работать в режимах, неосуществимых в др. приборах. Напр., можно одновременно наблюдать электронограмму на экране ЭЛТ и изображение того же объекта на экране прибора. Эмиссионные Э. м. создают изображение объекта в электронах, к-рые эмиттирует сам объект при нагревании, бомбардировке первичным пучком электронов, освещении и при наложении сильного электрич. поля, вырывающего электроны из объекта. Эти приборы обычно имеют узкое целевое назначение.
Зеркальные Э. м. служат гл. обр. для вич зуализации электростатич. "потенциального рельефа" и магнитных микрополей на поверхности объекта. Осн. оптич. элементом прибора является электронное зеркало, причём одним из электродов служит сам объект, к-рый находится под небольшим отрицат. потенциалом относительно катода пушки. Электронный пучок направляется в зеркало и отражается полем в непосредств. близости от поверхности объекта. Зеркало формирует на экране изображение "в отражённых пучках". Микрополя возле поверхности объекта перераспределяют электроны отражённых пучков, создавая контраст на изображении, визуализирующий эти микрополя.
Перспективы развития Э. м. Повышение PC в изображениях непериодич. объектов до 1 А и более позволит регистрировать не только тяжёлые, но и лёгкие атомы и визуализировать органический мир на атомарном уровне. Для создания Э. м. с подобным разрешением повышают ускоряющее напряжение, разрабатывают ЭЛ с малыми аберрациями, в частности криогенные линзы, в к-рых используется эффект сверхпроводимости при низких темп-pax, работают над созданием методов исправления аберраций ЭЛ и т. д. Исследование механизма формирования частотно-контрастных характеристик изображения в Э. м. привело к разработке методов реконструкции изображения, к-рые осуществляются аналогично тому, как это делается в световой оптике, где подобные методы основаны на Фурье преобразованиях, а соответствующие расчёты производятся на ЭВМ.
Лит.: Eighth international congress on electron microscopy, Canberra, 1974; Стоянов П. А., М о с е е в В. В., Р о з о р е н о в а К. М., Ренский И. С., Электронный микроскоп предельного разрешения ЭМВ-100Л, "Изв. АН СССР. Сер. физическая", т. 34, 1970; Хокс П., Электронная оптика и электронная микроскопия, пер. с англ., М., 1974; Д е р к а ч В. П., К и я ш к о Г. Ф., К у х а р ч у к М. С., Электрон-нозондовые устройства, К., 1974; Стоянова И. Г., А н а с к и н И. Ф., Физические основы методов просвечивающей электронной микроскопии, М., 1972; Oatley С. W., The scanning electron microscope, Camb., 1972; G rivet P., Electron optics, 2 ed., Oxf., 1972. П. А. Стоянов.
Взаимодействие электронов с магнитным моментом ядра парамагнитного атома приводит к появлению в спектре ЭПР сверхтонкой структуры. Если спин ядра /, то количество сверхтонких компонент равно 21 + 1, что соответствует условию перехода ДМ/ = О, где Mi - ядерное магнитное квантовое число (рис. 3,6). Взаимодействие электронов парамагнитной частицы с магнитными моментами ядер окружающих ионов также расщепляет линию ЭПР (суперсверхтонкая структура, рис. 4). Изучение сверхтонкого и суперсверхтонкого взаимодействия даёт возможность определить места нахождения неспаренных электронов.
Парамагнитная релаксация. Ширина линий. Релаксационные процессы, восстанавливающие равновесие в системе электронных спинов, нарушенное в результате поглощения электромагнитной энергии, характеризуются временами релаксации Tt и Тг. Ширина линий поглощения Av связана с временами релаксации соотношением:
&v = (1/Т1 + (1/Т2). (4)
В классич. рассмотрении времена T1и Т2 наз. продольным и поперечным временами релаксации, т. к. они определяют время восстановления равновесного положения продольной и поперечной компонент вектора намагниченности. Т. к. восстановление равновесной величины поперечной компоненты намагниченности происходит благодаря взаимодействию между магнитными моментами парамагнитных частиц (спин-спиновое взаимодействие), то Т2 наз. также временем спин-спиновой релаксации. Восстановление продольной компоненты обусловлено взаимодействием магнитных моментов парамагнитных частиц с колебаниями кристаллической решётки (спин-решёточное взаимодействие). Поэтому время Т1 наз. также временем спин-решёточной релаксации. Оно характеризует скорость восстановления равновесия между спиновой системой и колебаниями решётки.
Спин-спиновое взаимодействие состоит из двух составляющих: диполь-дипольного и обменного взаимодействий. Локальное пол.е, действующее на парамагнитную частицу, складывается из внешнего поля Н и поля Нд, создаваемого диполями (магнитными моментами) соседних парамагнитных частиц. Поле Нд изменяется от точки к точке, т. к. изменяется набор соседних парамагнитных частиц и направление их магнитных моментов, что приводит к уширению линии ЭПР. Обменное взаимодействие, наоборот, стремится упорядочить направления спинов и, следовательно, уменьшает "хаотичность" ориентации магнитных моментов парамагнитных частиц. Поэтому оно приводит к "обменному сужению" линии ЭПР.
Движения ядер парамагнитных центров создают флуктуации электрич. поля, влияющие на орбитальное движение электронов, что, в свою очередь, приводит к появлению флуктуации локального магнитного поля, а следовательно, и к уширению линий ЭПР. Величина спинрешёточного взаимодействия уменьшается при понижении темп-ры, т. к. уменьшается амплитуда тепловых колебаний решётки ядер. Величина спин-спинового взаимодействия от темп-ры практически не зависит. Поэтому для ионов переходных металлов с большим вкладом орбитального момента линию ЭПР удаётся наблюдать только при низких темп-рах. Спектры ЭПР наблюдают при достаточно малой мощности переменного электромагнитного поля (10-2-10-3 вm), когда установившееся состояние мало отличается от равновесного. Если мощность велика и релаксационные процессы не в состоянии восстановить равновесное распределение, то населённости уровней выравниваются и наступает насыщение, обнаруживаемое по уменьшению поглощения (см. Квантовая электроника). Эффект насыщения уровней используется для измерения времён парамагнитной релаксации.
Экспериментальные методы. ЭПР наблюдается в диапазоне СВЧ. Интенсивность поглощения энергии увеличивается с ростом частоты, т. к. в соответствии с (3) при этом увеличивается различие в населённости уровней. Достаточно высокая чувствительность метода достигается на частоте v = 9000 Мгц. Это соответствует Н = 3200 э (величина магнитного поля, легко получаемая в лабораторных условиях). Использование мощных электромагнитов и сверхпроводящих соленоидов позволяет работать на частотах вплоть до v = 150 000 Мгц (длина волны X = 2 мм).
Для измерения поглощения используют радиоспектрометры (спектрометры ЭПР), в к-рых при постоянной частоте и медленном изменении внешнего магнитного поля регистрируется изменение поглощаемой в образце мощности. В спектрометрах ЭПР прямого усиления высокочастотные колебания от клистрона по волноводному тракту подаются в объёмный резонатор (полость размером ~ X), помещённый между полюсами электромагнита. Прошедшие через резонатор или отражённые от него электромагнитные волны попадают на кристаллич. детектор. Изменение поглощаемой в образце мощности регистрируется по изменению тока детектора. Для повышения чувствительности спектрометра внешнее магнитное поле модулируют с частотой 30 гц - 1 Мгц. При наличии в образце поглощения прошедшие или отражённые от резонатора СВЧ-волны также оказываются промодулированными. Промодулированный сигнал усиливается, детектируется и подаётся на регистрирующее устройство (осциллограф или самописец). При этом записываемый сигнал имеет форму производной от кривой поглощения (рис. 4). Чувствительность спектрометра ЭПР определяется уровнем тепловых шумов усилителя. В супергетеродинных спектрометрах на детектор подаётся мощность от дополнительного клистрона. Частота колебаний, генерируемых этим клистроном, отличается от частоты сигнального клистрона. Сигнал с детектора усиливается на разностной частоте 30-100 Мгц.
Применение метода ЭПР. Наиболее хорошо изучены спектры ЭПР ионов переходных металлов. Для того чтобы устранить уширение линии, обусловленное дипольным взаимодействием с соседними парамагнитными ионами, измерения проводят на монокристаллах, являющихся диамагнитными диэлектриками, куда в качестве примесей (0,001% -0,1%)вводят парамагнитные ионы. Влияние окружающих ионов на парамагнитный ион рассматривают как действие точечных электрич. зарядов. ЭПР наблюдают на заселённых нижних энергетич. уровнях парамагнитного иона, получающихся в результате расщепления осн. уровня электрич. полем окружающих зарядов (см. Кристаллическое поле). В случае ионов редкоземельных элементов кристаллич. поле оказывается слабым по сравнению с взаимодействием электронов иона, т. к. парамагнетизм этих ионов обусловлен глубоко лежащими 4 f-элек-тронами. Момент количества движения иона определяется суммой орбитального и спинового моментов осн. уровня. В кристаллич. поле уровни с разной абс. величиной проекции полного магнитного момента не эквивалентны по энергии. Для ионов группы Fe, парамагнетизм к-рых обусловлен 3 d-электронами, кристаллич. поле оказывается сильнее спин-орбитального взаимодействия, определяющего энергетич. спектр свободного иона. В результате макс, величина проекции орбитального момента либо уменьшается, либо становится равной нулю. Принято говорить, что происходит частичное или полное "замораживание" орбитального момента.
Симметрия кристаллич. поля определяет симметрию g-фактора, а напряжённость кристаллич. поля определяет его величину. Поэтому изучение g-фактора парамагнитных ионов позволяет исследовать кристаллич. поля. По спектрам ЭПР можно определить также заряд парамагнитного иона, симметрию окружающих его ионов, что в сочетании с данными рентгеновского структурного анализа даёт возможность определить расположение парамагнитного иона в кристаллич. решётке. Знание энергетич. уровней парамагнитного иона позволяет сравнивать результаты ЭПР с данными оптич. спектров и вычислять магнитные восприимчивости парамагнетиков.
Метод ЭПР широко применяется в химии. В процессе химич. реакций или под действием ионизирующих излучений могут образовываться молекулы, у к-рых хотя бы один электрон не спарен (незаполненная химич, связь). Эти молекулы, наз. свободными радикалами, относительно устойчивы и обладают повышенной химич. активностью. Их роль в кинетике химич. реакций велика, а метод ЭПР - один из важнейших методов их исследования; gr-фактор свободных радикалов обычно близок к значению gs, а ширина линии мала. Из-за этих качеств один из наиболее устойчивых свободных радикалов (а-дифинил- b-пикрилгидразил), у к-рого g = 2,0036, используется как стандарт при измерениях ЭПР.
Изучение локализованных неспаренных электронов исключительно важно для исследования механизмов повреждения биологич. ткани, образования промежуточных молекулярных форм в ферментативном или др. катализе. Поэтому метод ЭПР интенсивно используется в биологии, где с его помощью изучаются ферменты, свободные радикалы в биологич. системах и металлоорганические соединения.
В кристаллах делокализованные электроны и дырки могут захватываться дефектами и примесями, практически неизбежными в кристаллич. решётке. Очень часто эти центры определяют окраску кристаллов (см. Центры окраски). Метод ЭПР позволяет по расположению неспаренных электронов определить природу и локализацию центров окраски. В полупроводниках удаётся наблюдать ЭПР, вызываемый электронами, связанными на донорах.
В металлах и полупроводниках наряду с циклотронным резонансом, обусловленным изменением орбитального движения электронов проводимости под действием переменного электрич. поля СВЧ, возможен ЭПР, связанный с изменением ориентации спинов электронов проводимости. Наблюдение ЭПР на электронах проводимости затруднительно, т. к.: 1) доля неспаренных электронов проводимости мала (~kT/&F, где &F - Ферми энергия); 2) из-за скин-эффекта глубина проникновения ектромагнитного поля в диапазоне СВЧ чрезвычайно мала (~ 10-3-10-6 см); 3) форма линии поглощения сильно искажена из-за скин-эффекта и диффузии электронов.
ЭПР наблюдается в растворах и стёклах, содержащих ионы переходных металлов. Это позволяет судить о заряде парамагнитных ионов, строении сольватных оболочек и т. п. Спектр ЭПР в газах (Ch, NO, МОг) сложнее, что связано со спино-орбитальным взаимодействием, вращат. движением молекул и влиянием ядерного спина.
Лит.: Альтшулер С. А., Козырев Б. М., Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп, 2 изд., М., 1972; А б р а г а м А., Б ли ни Б., Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов, пер. с англ., т. 1 - 2, М., 1972 - 73; П е и к Д. Э., Парамагнитный резонанс, пер. с англ., М., 1965; Бальхаузен К., Введение в теорию поля лигандов, пер. с англ., М., 1964; Э т к и н с П., Саймоне М., Спектры ЭПР и строение неорганических радикалов, пер. с англ., М., 1970; И н г р а м Д., Электронный парамагнитный резонанс в свободных радикалах, пер. с англ., М., 1961; Ингрэм Д., Электронный парамагнитный резонанс в биологии, пер. с англ., М., 1972; Людвиг Дж., ВудбериГ., Электронный спиновой резонанс в полупроводниках, пер. с англ., М., 1964. В. Ф. Мещеряков.
ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЕКТОР, автоэлектронный микроскоп, безлинзовый электроннооптич. прибор для получения увеличенного в 105-106 раз изображения поверхности твёрдого тела. Э. п. был изобретён в 1936 нем. физиком Э. Мюллером. Осн. части Э. п.: катод в виде острия с радиусом кривизны кончика ~ 10-7-10-8 л; стеклянная сфе-рич. или конусообразная колба, дно к-рой покрыто слоем люминофора; и анод в виде проводящего слоя на стенках колбы или проволочного кольца, окружающего катод. При прогреве острия его кончик становится монокристаллическим и приобретает округлённую форму. Колба вакуумируется (остаточное давление ~ 10-9-10-11мм рт. ст.). Когда на анод подают положит, напряжение в неск. тыс. вольт относительно расположенного в центре колбы катода-острия, напряжённость электрического поля в непосредств. близости от кончика острия достигает 107-108 в/см. Это обеспечивает интенсивную автоэлектронную эмиссию (см. Туннельная эмиссия) с кончика катода. Электроны, ускоряясь в радиальных (относительно кончика) направлениях, бомбардируя экран и вызывая свечение люминофора, создают на экране увеличенное изображение поверхности катода, отражающее симметрию кристаллич. структуры острия (см. рис. 2 к ст. Ионный проектор). Увеличение в Э. п. равно отношению R/Bг, где R - расстояние катод - экран, г - радиус кривизны острия, Р - фактор, характеризующий отклонение формы эквипотенциальных поверхностей электрич. поля от сферической. Разрешающую способность Э. п. ограничивают наличие тангенциальных составляющих скоростей автоэлектронов у кончика острия и (в меньшей степени) явление дифракции электронов. Предел разрешения Э. п. составляет (2-3)*10-7см.
Э. п. применяется для изучения автоэлектронной эмиссии металлов и полупроводников, определения работы выхода с разных граней монокристалла и пр. Для наблюдения фазовых переходов, изучения адсорбции атомов различных веществ на металлич. или полупроводниковой поверхности и т. д. Э. п. используют весьма ограниченно, т. к. намного большие возможности в этих отношениях даёт применение ионного проектора.
ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЖЕКТОР, см. в ст. Электронная пушка.
ЭЛЕКТРОННЫЙ ТЕЛЕСКОП, редко применяемое в астрономии назв. телескопа, в к-ром приёмником радиации служит прибор фотоэлектронного изображения, напр. электроннооптический преобразователь.
ЭЛЕКТРОННЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ (ЭУ), электронное устройство для усиления потока электронов на основе вторичной электронной эмиссии. ЭУ либо входит в состав нек-рых электровакуумных приборов (фотоэлектронных умножителей, электроннооптических преобразователей, ряда передающих телевиз. трубок - диссекторов, суперортиконов и др., а также приёмно-усилит. ламп) либо используется как самостоят, прибор - приёмник электромагнитного излучения (в диапазоне длин волн X 0,1- 150 нм) или частиц (электронов с энергиями до неск. десятков кэв, ионов или нейтральных частиц с энергиями до неск. Мэв). Такие приёмники, обычно выполняемые с незащищённым (открытым) входным окном, наз. ЭУ открытого типа. Их используют в установках, работающих в условиях естеств. вакуума (при космич. исследованиях), и в высоковакуумных измерит, устройствах (сканирующих электронных микроскопах, манометрах, масс-спектрометрах).
Различают ЭУ след. осн. типов: умножит, системы на дискретных электродах - динодах; канальные ЭУ (КЭУ) на непрерывных динодах с распределённым сопротивлением; системы из множества параллельных КЭУ, выполненные на основе т. н. микроканальных плат (МКП). В 60-х гг. 20 в. разработаны вакуумно-полупроводниковые ("гибридные") ЭУ, в к-рых используется эффект размножения электронов в электронно-дырочных переходах при бомбардировке полупроводниковых кристаллов, содержащих такие переходы, электронами с энергиями, достаточными для образования в кристалле парных зарядов электрон - дырка. В ЭУ на дискретных динодах (см., напр., рис., т. 27, стр. 606, к ст. Фотоэлектронный умножитель) электроны, ускоренные и сфокусированные электро-статич. (иногда магнитостатич.) полем, ударяются о поверхность динодов, вызывая вторичную электронную эмиссию (коэфф. вторичной эмиссии о = 3-30). КЭУ (см. рис.) представляют собой трубку (канал) из стекла с высоким содержанием свинца либо из керамики - прямую или изогнутую. К трубке прикладывают напряжение в неск. кв, в результате в её полости возникает электростатич. поле. Под действием этого поля попавшие в канал электроны ускоряются и, соударяясь со стенками, вызывают вторичную электронную эмиссию (о = 2). Число актов размножения вторичных электронов и общий коэфф. усиления КЭУ зависят от напряжения, длины трубки, её внутр. диаметра (напр., при длине трубки 20-75 мм, внутр. диаметре 0,5-1,5 мм коэфф. усиления достигает 10s у прямых КЭУ и 107 у изогнутых). ЭУ на МКП представляет собой стеклянную пластину, пронизанную множеством (104 - 106) параллельных отверстий (каналов) диаметром 10-150 мкм, образующих сотовую структуру; коэфф. усиления 104-106.
Одно из специфич. требований, предъявляемых к ЭУ с открытым входом,- способность сохранять рабочие параметры при соприкосновении его эмиттирующих поверхностей с воздухом. Этому способствуют защитные свойства тонкой (2,5-5 нм) окисной эмиссионной плёнки (ВеО, Аl2О3). Катод ЭУ с открытым входом (располагается во входной части) - обычно сплавной (СиВе, AgMgO). Эффективность катода оценивают числом эмиттируемых им электронов в расчёте на 100 квантов падающего электромагнитного излучения (квантовая эффективность) либо в расчёте на 1 бомбардирующую частицу (коэфф. вырывания). Квантовая эффективность для излучения с X = 70 нм составляет ок. 20 (спадая до 0,1 при X = 200 нм), для мягкого рентгеновского излучения - примерно 1-5. Коэфф. вырывания, напр, для катодов на основе AgMgO, растёт с увеличением энергии ионов в диапазоне 2-10 кэв приблизительно от 1 до 5; при дальнейшем росте энергии наступает насыщение.
Лит.: Т ю т и к о в А. М., Электронные умножители открытого типа, "Успехи физических наук", 1970, т. 100, в. 3; Б е р к о в с к и й А. Г., Гаванин В. А., 3 а й д е л ь И. Н., Вакуумные фотоэлектронные приборы, М., 1976. В. А. Гаванин.
ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН ЕДИНАЯ СИСТЕМА (ЕС ЭВМ), комплекс стационарных цифровых вычислительных машин третьего поколения (на интегральных микросхемах) с широким диапазоном производительности (от десятков тысяч до нескольких млн. операций в 1 сек). Разработка и серийное производство ЕС ЭВМ осуществлены совместно специалистами НРБ, ВНР, ГДР, ПНР, СССР и ЧССР.
Основные характеристики ЭВМ единой системы
| Тип | ЭВМ, | страна - | изготовитель, | год | разработки | |||||
| Параметры ЭВМ | ЕС-1010 | ЕС-1020 | ЕС-1021 | ЕС-1030 | ЕС-1040 | ЕС-1050 | ЕС-1022 | ЕС-1032 | ЕС-1033 | ЕС-1060 |
| ВНР, 1972 | СССР, 1971 | ЧССР, 1972 | СССР, ПНР, 1971 | ГДР, 1971 | СССР, 1972 | СССР, 1975 | ПНР, 1975 | СССР, 1977 | СССР, 1977 | |
| Процессор: производительность , тыс. операций в 1 сек | 10 | 20 | 40 | 100 | 350 | 500 | 80 | 200 | 200 | 2000 |
| разрядность ... | 18 | 8 | 64 | 32 | 64 | 64 | 8 | 32 | 32 | 64 |
| Оперативная память: ёмкость, кбайт ... | 8-64 | 64-256 | 16-64 | 256-512 | 128-1024 | 256-1024 | 128-512 | 128-1024 | 512-1024 | 2048-8192 |
| цикл обращения, мксек | 1,0 | 2,0 | 2 | 1,25 | 1,00 | 1,25 | 2 | 1,2 | 1,25 | 0,65 |
| Селекторные каналы: количество ... | 1 | 2 | 2 | 3 | 6 | 6 | 2 | 3 | 3 | 2 |
| скорость передачи, кбайт/сек | 200 | 800 | 250 | 800 | 1250 | 1250 | 500 | 1100 | 800 | 1300 |
| Мультиплексный канал: скорость передачи, кбайт/сек: монопольный режим | 200 | 100 | 220 | 300 | 670 | 670 | 300 | 470 | 350 | 670 |
| мультиплексный режим ... | 30 | 16 | 35 | 40 | 110 | 110 | 40 | 145 | 70 | 110 |
| число разделенных подканалов... | 135 | 128 | 128 | 128 | 192 | 192 | 128 | 196 | 256 | 224 |
| Потребляемая мощность, ква ... | 12 | 21 | 13 | 27 | 60 | 100 | 25 | 23 | 25 | 80 |
Для ЕС ЭВМ характерны программная совместимость (возможность выполнения программы, составленной для одной модели ЕС ЭВМ, на др. моделях системы), расширенная номенклатура периферийных устройств и развитая система математического обеспечения. Программная совместимость достигается единством принципов построения всех ЭВМ, общей системой кодирования данных и единым составом инструкций; это позволяет иметь общую операц. систему и составлять программы, не ориентированные на конкретную ЭВМ системы. Аппаратные и программные средства обеспечивают работу ЭВМ в режимах мультипрограммном, пакетной обработки, реального масштаба времени, диалоговом, с разделением времени, а также в режиме "запрос - ответ".
Все ЭВМ единой системы построены по модульному принципу на основе стандартной системы связей между устройствами. Такое конструктивное решение обеспечивает однородность и преемственность технич. средств ЕС ЭВМ, позволяет создавать вычислит, системы различной конфигурации с изменением её в процессе эксплуатации, повышать производительность путём замены центр. процессора др. процессором из набора ЕС ЭВМ, расширять объём оперативной памяти и состав периферийных устройств,
ЕС ЭВМ постоянно совершенствуется и развивается; в 1977-78 в стадии разработки и освоения находятся ещё 6 ЭВМ: ЕС-1015, ЕС-1025, ЕС-1035, ЕС-1045, ЕС-1055, ЕС-1065.
Ядром каждой ЭВМ является процессор, состоящий из центр, устройства управления (ЦУУ), арифметико-логич. устройства (АЛУ) и оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) (конструктивно ОЗУ может либо входить в состав процессора либо представлять собой самостоятельное устройство). Процессоры имеют систему прерываний программы и позволяют осуществлять многопрограммную работу ЭВМ, а также совместную работу периферийных устройств. Обмен данными между процессором и периферийными устройствами производится через селекторные и мультиплексные каналы. Сопряжение устройств управления с каналами обеспечивается стандартной системой связей с унифицированными конструктивными и логич. элементами и стандартизованными сигналами.
В состав периферийного оборудования входят запоминающие устройства: на магнитных барабанах (ёмкостью 2 и 16 Мбайт), на постоянных (несменяемых) магнитных дисках (100 Мбайт), со сменными пакетами магнитных дисков (7,25 и 29 Мбайт), на магнитных лентах (20- 40 Мбайт) и на магнитных картах (125 Мбайт); устройства ввода - вывода данных: на перфолентах (скорость ввода 1000 и 1500 строк в сек, вывода - 100, 150, 200 строк в сек), на перфокартах (ввод - 500, 1000, 1500, 2000 карт в мин, вывод- 100, 250 карт в мин); алфавитно-цифровые печатающие устройства (скорость печати 600, 900 и 1100 строк в мин), планшетные и рулонные графопостроители; устройства непосредств. связи человека-оператораГс ЭВМ (алфавитно-цифровые и графич. дисплеи, электрич. пишущие машины). Отдельную группу составляют устройства подготовки данных.
Для создания вычислит, систем коллективного пользования (см. Сеть вычислительных центров) в составе ЕС ЭВМ имеются средства телеобработки данных, в т. ч. аппаратура передачи данных (модемы, устройства защиты от ошибок, вызывные устройства), устройства сопряжения каналов с аппаратурой передачи данных, абонентские пункты (терминалы), оснащённые устройствами ввода - вывода информации и её отображения. Программное обеспечение ЕС ЭВМ реализуется в виде операц. систем, к-рые обеспечивают эффективное функционирование ЭВМ независимо от её конфигурации и характера решаемых задач, управляют прохождением заданий, повышают производительность ЭВМ за счёт реализации различных режимов её работы (напр., мультипрограммного), распределяют вычислит, ресурсы между выполняемыми программами, контролируют работу технич. средств. На основе ЕС ЭВМ можно создавать многопроцессорные и многомашинные комплексы для решения разнообразных задач в обл. организации, управления, планирования и учёта, обработки и анализа больших массивов информации, научных, технич. и инженерных расчётов и т. д.
Лит.: Шелихов А. А., Селиванов Ю. П., Вычислительные машины, М., 1973; Единая система ЭВМ, под ред. А. М. Ларионова, М., 1974; Система документации единой системы ЭВМ, под ред. А. М. Ларионова, М., 1975.
В. Н. Квасницкий.
ЭЛЕКТРОНОГРАФ, прибор для исследования атомного строения твёрдых тел и газовых молекул с помощью дифракции электронов (см. Электронография). Э.- вакуумный прибор, его схема аналогична схеме электронных микроскопов. В колонне, основном узле Э., электроны, испускаемые катодом - раскалённой вольфрамовой нитью, разгоняются высоким напряжением (20- 1000 кв - быстрые электроны и до 1 кв - медленные электроны). С помощью диафрагм и магнитных линз формируется узкий электронный пучок, к-рый направляется в камеру объектов на исследуемый образец, установленный на специальном столике. Рассеянные электроны попадают в фотокамеру и на фотопластинке (или экране) создаётся дифракционная картина (электронограмма), к-рую можно рассматривать как визуально, так и с помощью вмонтированного в Э. микроскопа. Э. снабжают различными устройствами для нагревания, охлаждения, испарения образца, для его деформации и т. д.
Э. включает в себя также вакуумную систему и блок электропитания, к-рый содержит источники накала катода, высокого напряжения, питания электромагнитных линз и различных устройств, расположенных в камере объектов. Питающее устройство обеспечивает изменение ускоряющего напряжения по ступеням (напр., в Э. "ЭР-100" 4 ступени: 25, 50, 75 и 100 кв). Разрешающая способность Э. составляет тысячные доли А и зависит от энергии электронов, сечения электронного пучка и расстояния от образца до экрана, к-рое в совр. Э. может изменяться в пределах 200-600 мм. В конструкции Э. предусмотрена система непосредств. регистрации интенсивности рассеянных электронов с помощью цилиндра Фарадея или вторичного электронного умножителя открытого типа.
В приборе, предназначенном для исследования дифракции медленных электронов, требуется поддерживать в колонне вакуум 10-8 -10-9 мм рт. ст.
Лит.: К у ш н и р Ю. М., Алексеев Н. В., Л е в к и н Н. П., Современные электронографы, "Приборы и техника эксперимента", 1967, №1;Дворянкин В. Ф., Митягин А. Ю., Дифракция медленных электронов - метод исследования атомной структуры поверхностей, "Кристаллография", 1967, т. 12, в. 6. См. также лит. к ст. Электронография. Р. М. Имамов.
ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ (от электрон и ...графия), метод изучения структуры вещества, основанный на рассеянии ускоренных электронов исследуемым образцом. Применяется для изучения атомной структуры кристаллов, аморфных тел и жидкостей, молекул в газах и парах. Физ. основа Э.- дифракция электронов (см. Дифракция частиц); при прохождении через вещество электроны, обладающие волновыми свойствами (см. Кор-пускулярно-волновой дуализм), взаимодействуют с атомами, в результате чего образуются отдельные дифрагированные пучки. Интенсивности и пространственное распределение этих пучков находятся в строгом соответствии с атомной структурой образца, размерами и ориентацией отдельных кристалликов и др. структурными параметрами. Рассеяние электронов в веществе определяется электроста-тич. потенциалом атомов, максимумы к-рого в кристалле отвечают положениям атомных ядер.
Электрон ографич. исследования проводятся в спец. приборах - электронографах и электронных микроскопах; в условиях вакуума в них электроны ускоряются электрич. полем, фокусируются в узкий светосильный пучок, а образующиеся после прохождения через образец пучки либо фотографируются (электронограммы), либо регистрируются фотоэлектрич. устройством. В зависимости от величины электрич. напряжения, ускоряющего электроны, различают дифракцию быстрых электронов (напряжение от 30-50 кэв до 1000 кэв и более) и дифракцию медленных электронов (напряжение от неск. в до сотен в).
Э. принадлежит к дифракционным структурным методам (наряду с рентгеновским структурным анализом и нейтронографией) и обладает рядом особенностей. Благодаря несравнимо более сильному взаимодействию электронов с веществом, а также возможности создания светосильного пучка в электронографе, экспозиция для получения электронограмм обычно составляет ок. секунды, что позволяет исследовать структурные превращения, кристаллизацию и т. д. С др. стороны, сильное взаимодействие электронов с веществом ограничивает допустимую толщину просвечиваемых образцов десятыми долями мкм (при напряжении 1000-2000 кэв макс, толщина неск. ним).
Э. позволила изучать атомные структуры огромного числа веществ, существующих лишь в мелкокристаллич. состоянии. Она обладает также преимуществом перед рентгеновским структурным анализом в определении положения лёгких атомов в присутствии тяжёлых (методам нейтронографии доступны такие исследования, но лишь для кристаллов значительно больших размеров, чем для исследуемых в Э.).
Вид получаемых электронограмм зависит от характера исследуемых объектов. Электронограммы от плёнок, состоящих из кристалликов с достаточно точной взаимной ориентацией или тонких монокристаллич. пластинок, образованы точками или пятнами (рефлексами) с правильным взаимным расположением. При частичной ориентации кристалликов в плёнках по определённому закону (текстуры) получаются отражения в виде дуг (рис. 1). Электронограммы от образцов, состоящих из беспорядочно расположенных кристалликов, образованы аналогично дебаеграммам равномерно зачернёнными окружностями, а при съёмке на движущуюся фотопластинку (кинематич. съёмка) - параллельными линиями. Перечисл. типы электронограмм получаются в результате упругого, преимущественно однократного, рассеяния (без обмена энергией с кристаллом). При многократном неупругом рассеянии возникают вторичные дифракционные картины от дифрагированных пучков (рис. 2). Подобные электронограммы наз. кикучи-электронограммами (по имени получившего их впервые япон. физика). Электронограммы от молекул газа содержат небольшое число диффузных ореолов.
В основе определения элементарной ячейки кристаллич. структуры и её симметрии лежит измерение расположения рефлексов на электронограммах. Межплоскостное расстояние а в кристалле определяется из соотношения:
d = LЛlr,
где L - расстояние от рассеивающего образца до фотопластинки, Л -
деорой-левская длина волны электрона, определяемая его энергией, r расстояние
от рефлекса до центрального пятна, создаваемого нерассеянными электронами.
Методы расчёта атомной структуры кристаллов в Э. аналогичны применяемым в
рентгеновском 'структурном анализе (изменяются лишь нек-рые коэффициенты).
Измерение интенсивностей рефлексов позволяет определить структурные амплитуды
|Фhkl|. Распределение электростатич. потенциала ф(x, у,z)
кристалла представляется в виде ряда Фурье:
(h, k, I - миллеровские индексы, О - объём элементарной ячейки).
Макс, значения ф(x, у, z) соответствуют положениям атомов внутри
элементарной ячейки кристалла (рис. 3). Т. о., расчёт значений ф(x, у, z), к-рый
обычно осуществляется ЭВМ, позволяет установить координаты х, у, z атомов,
расстояния между ними и т. п.
Методами Э. были определены мн. неизвестные атомные структуры, уточнены и дополнены рентгеноструктурные данные для большого числа веществ, в т. ч. мн. цепных и циклич. углеводородов, в к-рых впервые были локализованы атомы водорода, молекулы нитридов переходных металлов (Fe, Cr, Ni, W), обширный класс окислов ниобия, ванадия и тантала с локализацией атомов N и О соответственно, а также 2- и 3-компонентных полупроводниковых соединений, глинистых минералов и слоистых структур. При помощи Э. можно также изучать строение дефектных структур. В комплексе с электронной микроскопией Э. позволяет изучать степень совершенства структуры тонких кристаллич. плёнок, используемых в различных областях совр. техники. Для процессов эпитаксии существенным является контроль степени совершенства поверхности подложки до нанесения плёнок, к-рый выполняется с помощью кикучи-электронограмм: даже незначит. нарушения её структуры приводят к размытию кикучи-линий.
На электронограммах, получаемых от газов, нет чётких рефлексов (т. к. объект не обладает строго периодич. структурой) и их интерпретация осуществляется др. методами.
Интенсивность каждой точки этих электронограмм определяется как молекулой в целом, так и входящими в неё атомами. Для структурных исследований важна молекулярная составляющая, атомную же составляющую рассматривают как фон и измеряют отношение молекулярной интенсивности к общей интенсивности в каждой точке электронограммы. Эти данные позволяют определять структуры молекул с числом атомов до 10-20, а также характер их тепловых колебаний в широком интервале темп-р. Таким путём изучено строение мн. органич. молекул, структуры молекул галогенидов, окислов и др. соединений. Аналогичным методом проводят анализ атомной структуры ближнего порядка (см. Дальний порядок и ближний порядок) в аморфных телах, стёклах и жидкостях.
При использовании медленных электронов их дифракция сопровождается эффектом Оже и др. явлениями, возникающими вследствие сильного взаимодействия медленных электронов с атомами. Недостаточное развитие теории и сложность эксперимента затрудняют однозначную интерпретацию дифракционных картин. Применение этого метода целесообразно в сочетании с масс- и Ожеспектроскопией для исследования атомной структуры адсорбированных слоев, напр, газов, и поверхностей кристаллов на глубину неск. атомных слоев (на 10- 30 А). Эти исследования позволяют изучать явления адсорбции, самые начальные стадии кристаллизации и т. д.
Лит.: П и н с к е р 3. Г., Дифракция электронов, М.- Л., 1949; Вайнштейн Б. К., Структурная электронография, М., 1956; Звягин Б.Б., Электронография и структурная кристаллография глинистых минералов, М., 1964. 3. Г. Пинскер.
ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ МОЛЕКУЛ, изучение атомной структуры молекул методом электронографии. Э. м. в газах и парах, а также электронография молекулярных кристаллов, аморфных тел и жидкостей позволила получить новые и уточнить имеющиеся данные о строении молекул мн. хим. соединений.
ЭЛЕКТРОНОЖ (мед.), аппарат для операционных разрезов мягких тканей током высокой частоты или для коагуляции их с целью остановки кровотечения. Состоит из генератора токов высокой частоты и комплекта электродов (в виде прямых и изогнутых ножей, петель, пластин и др.). См. также Диатермокоагуляция, Элек трохирург ия.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЙ, совокупность электротехнич. устройств, устанавливаемых в зданиях и предназначаемых для электроснабжения систем водоснабжения, вентиляции, кондиционирования воздуха, искусств, освещения и др., а также для подвода лектроэнергии к бытовым электроприборам. К Э. з. относятся устройства внутр. электроснабжения, электроустановки инженерного оборудования, осветит, установки. Внутр. электроснабжение осуществляется вводно-распределит. устройствами (ВРУ) по внутр. электрич. сетям, имеет аппаратуру и приборы защиты, управления, коммутации и учёта расхода электроэнергии. ВРУ размещают в месте ввода в здание питающих линий преим. напряжением 380/220 в. На вводной части ВРУ обычно устанавливают трёхполюсные рубильники (или переключатели) и аппаратуру защиты. В состав распределит, части ВРУ входят устройства защиты отходящих от него питающих линий и приборы учёта расхода электроэнергии. Вертикальные части (стояки) питающих линий служат для разводки электроэнергии по этажам и квартирам через групповые линии питания электроприёмников. В жилых зданиях обычно имеются 3 групповые линии: общего освещения, штепсельных розеток на ток 6 а (для подключения бытовых электроприборов мощностью до 1,3 квт) и штепсельных розеток с заземляющим контактом на ток 10 и 25 а (для питания приборов мощностью до 4 квт). Электроплиты подключают к 3-й групповой линии через дополнит, штепсельное соединение. Для питания электроустановок инж. оборудования и осветит, установок прокладывают отд. стояки, имеющие в начале линии автоматич. выключатели или плавкие предохранители.
Лит.: Электрические сети жилых здании, М., 1974; Справочная книга для проектирования электрического освещения, под ред. Г. М. Кнорринга, Л., 1976. Е. И. Афанасьева.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН, комплекс электрич. устройств для получения, распределения и использования электроэнергии. В качестве источников тока на трансп. машинах применяются гл. обр. аккумуляторные батареи и генераторы электромашинные. Номенклатура и число потребителей электроэнергии зависят от конструктивных особенностей и условий эксплуатации различных трансп. средств. Напр., на мотоциклах потребителями электроэнергии являются свечи зажигания и фары, на автомобилях, тракторах и т. п., кроме того,- стартеры, осветит., контрольно-измерит. и сигнальные приборы, аппараты и приборы, повышающие комфортабельность, и др. На подвижном составе жел. дорог источники электроэнергии используются для питания сигнальных устройств, систем освещения, приводов вентиляторов и компрессоров, а также вспомогат. и спец. оборудования (электронагреватели, пылесосы, радиоаппаратура, в спец. поездах- станки, электроинструмент) и т. д., на летат. аппаратах электроэнергию потребляют приборы и др. средства управления, системы пуска двигателей, освещения, сигнализации и др. На судах потребителями электроэнергии являются двигатели приводов грузовых кранов, брашпилей, насосов, вентиляторов, механизмов машинного отделения, приборы управления, связи и освещения, навигац. оборудование и т. д. Электрич. сеть, связывающая источники тока с потребителями электроэнергии, в нек-рых случаях (на судах) может составлять неск. сотен км кабелей и проводов, насчитывать неск. тысяч различных распределит, устройств (см. Электрический аппарат).
Лит.: Галкин Ю. М., Электрооборудование автомобилейи тракторов, 2 изд., М., 1967; Банникове. П., Электрооборудование автомобилей, М., 1977; А щ е у л о в В. П., Б а б а е в А. М., Белькевич А. И., Судовые электросети и приборы управления, Л., 1970; Эксплуатация судового электрооборудования, М., 1975; Паленый Э. Г., Оборудование самолетов, М., 1968; Электроснабжение летательных аппаратов, М., 1975. В. И. Рытченко.
ЭЛЕКТРООПТИКА, раздел физики, в к-ром изучаются изменения оптич. свойств сред под действием электрич. поля и вызванные этими изменениями особенности взаимодействия оптического излучения (света) со средой, помещённой в поле. К Э. обычно относят эффекты, связанные с зависимостью преломления показателя п среды от напряжённости электрического поля Е (см. Поккелъгса эффект, Керра эффект, Штарка эффект).
ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИИ ДАЛЬНОМЕР, светодальномер, прибор для измерения расстояний по времени прохождения измеряемого расстояния электромагнитными волнами оптич. или инфракрасного диапазонов. Э. д. делятся на импульсные и фазовые (в зависимости от того, каким способом определяют время прохождения световым импульсом расстояния до объекта и обратно). Э. д. первого вида измеряют расстояние по времени между моментом испускания импульса передатчиком и моментом возвращения импульса, приходящего от отражателя, установленного на конце измеряемой линии, второго вида - по разности фаз посылаемого синусоидально модулированного излучения и принятого. Наибольшее распространение получили фазовые Э. д., упрощённая блок-схема к-рых дана на рис. Источниками света ранее служили лампы накаливания (3- 30 вт) и газосветные лампы (50-100 вт), ныне - газовые и полупроводниковые оптич. квантовые генераторы (ОКГ). В Э. д. обычно применяют амплитудную модуляцию с частотами в 10-80 мгц, при к-рой разности фаз в 1° соответствует изменение расстояния менее, чем на 1 см. Конструктивно модулятор и демодулятор одинаковы, их действие основано на использовании Керра эффекта или Поккелъса эффекта. Модулирующее световой поток переменное напряжение вырабатывает генератор масштабной частоты, наз. так потому, что соответствующая ей длина волны определяет масштаб перевода разности фаз в расстояния. Промодулированный свет линзовой или зеркально-линзовой оптич. системой формируется в узконаправленный пучок, посылаемый на отражатель. Отражённый свет фокусируется на демодулятор оптич. системой, аналогичной передающей. Регистрируемая индикатором разности фаз интенсивность на выходе демодулятора зависит от соотношения фаз в принятом световом сигнале и в управляющем демодулятором напряжении; фазовращатель позволяет установить заданное соотношение и отсчитать полученную разность фаз, по к-рой и вычисляется расстояние. Индикатором разности фаз может служить глаз наблюдателя (Э. д. с визуальной индикацией) или фотоэлектрич. устройство со стрелочным прибором на выходе.
Дальность действия Э. д. доходит до 50 км, средняя квадратическая погрешность составляет + (1 + 0,2Д км) см, где Д - расстояние, масса комплекта 30-150 кг, потребляемая мощность 5- 150 вm.
Лит.: ГОСТ 19223-73. Светодальномеры. Типы. Основные параметры и технические требования; Г е н и к е А. А., Ларин Б. А., Назаров В. М., Геодезические фазовые дальномеры, М., 1974; Литвинов Б. А., Л о о а ч е в В. М., ВоронковН. Н., Геодезическое инструменто-ведение, [2 изд.], М., 1971; Кондратков А. В., Электрооптические и радиогеодезические измерения, М., 1972.
Г. Г. Гордон.
ЭЛЕКТРООПТЙЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ, изменение оптич. свойств вещества под действием электрич. поля. Различают: 1) линейный Э. э., наз. Поккельса эффектом; 2) квадратичный Э. э., наз. Керра эффектом. См. также Электрооптика.
ЭЛЕКТРООСМОС (от электро... и греч. osmos - толкание, давление), э л е к т-роэндоосмос, движение жидкости через капилляры или пористые диафрагмы при наложении внешнего электрич. поля. Э.- одно из осн. электрокинетических явлений. Э. используют для удаления избыточной влаги из почв при прокладке транспортных магистралей и гидротехнич. строительстве, для сушки торфа, а также для очистки воды, технич. жидкостей и др.
ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ а т о м а, величина, характеризующая способность атома в молекуле притягивать электроны, участвующие в образовании хим. связи. Известно неск. способов вычисления Э. Так, согласно Р. Малликену (1935), мерой Э. может служить сумма ионизационного потенциала атома и его сродства к электрону, Л. Полинг предложил (1932) другой, более сложный способ вычисления Э. (см. в ст. Химическая связь). Оказалось, однако, что все способы практически приводят к одинаковым результатам. Зная Э., можно приближённо оценить распределение электронной плотности в молекулах мн. хим. веществ, напр, определить полярность ковалентной связи.
ЭЛЕКТРООФТАЛЬМИЯ (от электро... и офтальмия), поражение глаз при достаточно длительном и интенсивном действии ультрафиолетовых и др. лучей во время электро- или газовой сварки, киносъёмки и т. п. Проявляется гиперемией и отёком конъюнктивы, слезотечением, светобоязнью, спазмом век. При поражении роговицы в ней наблюдаются точечные инфильтраты - помутнения, поверхностное отторжение эпителия. Профилактика: применение спец. защитных очков (светофильтров).
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА, совокупность электрич. установок и устройств, обеспечивающих передачу электрич. энергии на расстояние. В состав Э. входят понижающие и повышающие трансформаторы, воздушные и (или) кабельные линии электропередачи (ЛЭП), высоковольтные выключатели, аппаратура защиты и противоаварийной автоматики. Возможность передачи значит, количеств электроэнергии на расстояние определяется пропускной способностью Э., к-рая зависит от напряжения и протяжённости ЛЭП, обеспечения устойчивости её режима, условий эксплуатации, величины допустимых потерь и т. д. Повышение пропускной способности Э. связано, гл. оор., с увеличением напряжения ЛЭП (см. Высоких напряжений техника, Передача электроэнергии).
Лит.: Электрические системы, под ред. В. А. Веникова, т. 3, М., 1972.
ЭЛЕКТРОПИРЕКСИЯ (от электро... и греч. pyressein - быть в жару, лихорадить), метод лечения искусств, лихорадкой, вызываемой электрич. полем УВЧ или высокочастотным магнитным полем (индуктопирексия); разновидность пиротерапии, позволяющая регулировать темп-ру тела во время лечебной процедуры. В результате поглощения тканями организма энергии электрич. или магнитного полей темп-pa тела повышается до 38-40 °С. Проводят Э. с помощью стационарных аппаратов чУВЧ-300", "Экран-1" и "ДКВ-2". Применяют при хронич. полиартритах, гинекологии, заболеваниях и др.
ЭЛЕКТРОПЛАВКА, см. Электрометаллургия.
ЭЛЕКТРОПОГРУЗЧИК, колёсный погрузчик периодич. действия с приводом от аккумуляторной батареи. Э. общего назначения применяется для работы в помещениях, ж.-д. вагонах и на открытых площадках с твёрдым и ровным покрытием. Осн. рабочее оборудование Э.- грузоподъёмник с вилочным захватом. Грузоподъёмник состоит из вертикальной рамы, внутри к-рой на цепи перемещается с помощью гидроцилиндра каретка с установленными на ней вилами (см. рис. при ст. Погрузчик). Рама укреплена на шасси Э. шарнирно и может наклоняться с помощью др. гидроцилиндра вперёд на 3-5° при подхвате и выдаче грузов и назад на 8-15° при их транспортировании. Помимо вилочного захвата применяются штыревой захват для работы с грузами тороидальной формы (автопокрышки, трос в бухтах, проволока в мотках), различные зажимы с грузозахватными челюстями плоской или полукруглой формы для работы с бочками, рулонами, ящиками и пр. Для обслуживания высокорасположенных объектов и для ремонтных работ Э. оснащаются рабочей подъёмной платформой, а для удобства штабелирования грузов - сталкивателем. Шасси Э. выполняют по трёх-и четырёхопорной схемам на пневматич. или монолитных массивных шинах. Всё электрооборудование, включая электродвигатели механизма передвижения и привода насосов, работает на постоянном токе напряжением 24-50 в. Осн. параметры вилочных Э.: грузоподъёмность 0,5-5 т, высота подъёма вил до 4,5 м, наибольшая скорость подъёма груза 12 м/мин, наибольшая транспортная скорость с грузом 12 км/ч. Грузоподъёмность спец. Э. достигает 40 т и более. Среди спец. Э. широкое применение получили электроштабелёр (см. Штабелёр) и Э. с боковым выдвижным грузоподъёмником, транспортирующий длинномерные грузы.
Лит. см. при ст. Погрузочно-раэгрузочная машина. Е. М. Стариков.
ЭЛЕКТРОПОЕЗД, разновидность мотор-вагонного поезда, моторные вагоны к-рого получают энергию от электрич. сети. Используются в основном на линиях с большим потоком пассажиров (пригородное ж.-д. сообщение, метрополитен). В состав Э. могут входить моторные и прицепные вагоны (из них 2 головных). Общее число вагонов 4-12, причём моторными могут быть как все (характерно для метрополитена), так и часть вагонов (см. также Моторвагонный подвижной состав). На Прибалтийской ж. д. эксплуатируется небольшое количество т. н. контактно-аккумуляторных Э., тяговые двигатели к-рых на неэлектрифицированных участках пути питаются от аккумуляторных батарей.
На пригородных жел. дорогах СССР наиболее распространены 10-вагонные (из них 5 моторных) Э. серий ЭР2 и ЭР9П (см. табл.).
|
Электропоезд Род тока ..... |
ЭР2 ПОСТОЯННЫЙ |
ЭР9П переменный |
|
Напряжение в контактной сети, кв |
3 |
25 |
|
Масса моторного вагона, m . . . . |
54,6 |
59 |
|
Масса прицепного вагона, m . . |
38,3 |
37 |
|
Масса головного вагона, т . . . . |
40,9 |
39 |
|
Длина вагона, м |
19,6 |
19,6 |
|
Общая мощность тяговых электродвигателей , кет ....... |
4000 |
3600 |
Каждый вагон имеет механич. часть, электрич. и пневматич. оборудование. Механич. часть состоит из цельнометаллич. кузова, работающего как единая конструкция, и двух сварных тележек с двумя колёсными парами каждая. Электрооборудование включает тяговые электродвигатели постоянного тока (по 4 в каждом моторном вагоне), токосъёмники, преобразователи напряжения для питания низковольтных вспомогат. приборов и оборудования (напр., вентиляции и освещения), а у Э. переменного тока - силовые трансформаторы и выпрямители для питания электродвигателей. Часть Э. оборудуются устройствами для торможения электрического. Пневматич. оборудование включает компрессоры и баллоны со сжатым воздухом для тормозной системы и автоматич. открывания дверей. Для машинистов в головных (концевых) вагонах оборудуются кабины с необходимой контрольной аппаратурой и устройствами управления.
Совр. Э.- надёжное, экономичное и скоростное транспортное средство: расход электроэнергии менее 40 (вт*ч)/(т*км) при частых остановках, т. е. при больших затратах энергии на разгон и торможение. В СССР проходит испытания Э. ЭР200 с конструкционной (допустимой конструкцией Э.) скоростью 200 км/ч. Этот Э. состоит из 14 вагонов (в т. ч. 12 моторных), число мест 816. Мощность его тяговых электродвигателей 10 320 квт. Э. оборудован автомашинистом, электрич., магниторельсовыми и дисковыми электропневматич. тормозами. В Японии эксплуатируются Э., скорость движения к-рых выше 200 км/ч.
ЭЛЕКТРОПРИВОД, электрический привод, совокупность устройств для преобразования электрич. энергии в механическую и регулирования потока преобразованной энергии по определённому закону. Э, является наиболее распространённым типом привода.
Историческая справка. Создание первого Э. относится к 1838, когда в России Б. С. Якоби произвёл испытания электродвигателя пост, тока с питанием от аккумуляторной батареи, к-рый был использован для привода гребного винта судна. Однако внедрение Э. в пром-сть сдерживалось отсутствием надёжных источников электроэнергии. Даже после создания в 1870 пром. электромашинного генератора пост, тока работы по внедрению Э. имели лишь частное значение и не играли заметной практич. роли. Начало широкого пром. применения Э. связано с открытием явления вращающегося магнитного поля и созданием трёхфазного асинхронного электродвигателя, сконструированного М. О. Доливо-Добровольским. В 90-х гг. широкое распространение на пром. предприятиях получил Э., в к-ром использовался асинхронный электродвигатель с фазным ротором для сообщения движения исполнит, органам рабочих машин. В 1890 суммарная мощность электродвигателей по отношению к мощности двигателей всех типов, применяемых в пром-сти, составляла 5%, уже в 1927 этот показатель достиг 75%, а в 1976 приближался к 100%. Значит, доля принадлежит Э., используемому на транспорте.
Основные типы Э. По конструктивному признаку можно выделить три осн. типа Э.: одиночный, групповой и многодвигательный. Одиночный Э. применяют в ручных машинах, простых металлообр. и деревообр. станках и приборах бытовой техники. Групповой, или трансмиссионный, Э. в совр. произ-ве практически не применяется. Многодвигательные Э.- приводы многооперационных металлорежущих станков, мономоторный тяговый Э. рельсовых трансп. средств. Кроме того, различают Э. реверсивные и нереверсивные (см. Реверсивный электропривод), а по возможности управления потоком преобразованной механич. энергии - нерегулируемые и регулируемые (в т. ч. автоматизированный с программным управлением и др.).
Основные части Э. Э. всех типов содержат осн. части, имеющие одинаковое назначение: исполнительную и устройства управления.
Исполнительная часть Э. состоит обычно из одного или неск. электродвигателей (см. Двигатель электрический) и передаточного механизма - устройства для передачи механич. энергии двигателя рабочему органу приводимой машины. В нерегулируемых Э. чаще всего используют электродвигатели переменного тока, подключаемые к источнику питания либо через контактор вли автоматич. выключатель, играющий роль защитного устройства, либо при помощи штепсельного разъёма (напр., в бытовых электроприборах). Частота вращения ротора электродвигателя такого привода, а следовательно, и скорость перемещения связанного с ним рабочего механизма, изменяется только в зависимости от нагрузки исполнит, механизма. В мощных нерегулируемых Э. применяют асинхронные электродвигатели. Для ограничения пусковых токов между двигателем и источником устанавливают пусковые реакторы или автотрансформаторы, к-рые после разгона двигателя отключают. В регулируемых Э. чаще всего применяют электродвигатели пост, тока, частоту вращения якорей к-рых можно изменять плавно, т. е. непрерывно, в широком диапазоне при помощи достаточно простых устройств управления.
В устройства управления Э. входят: кнопочный пульт (для пуска и останова электродвигателя), контакторы, блок-контакты, преобразователи частоты и напряжения, предохранители, а также блоки защиты от перегрузок в аварийных режимах. При питании Э. от источника перем. тока, что характерно для Э., используемых в пром-сти и на электроподвижном составе, двигатели к-рого питаются от сети переменного тока, в качестве преобразующих устройств применяют электромашинные или статич. преобразователи электроэнергии - выпрямители. При питании от источника пост, тока, что характерно для автономных электроэнергетич. систем и электроподвижного состава, двигатели к-рого питаются от сети пост, тока, преобразующие устройства выполняют в виде релейно-контакторных систем или статич. преобразователей (см. Преобразовательная техника). В 70-е гг. 20 в. всё чаще и в регулируемых Э. стали применять трёхфазные асинхронные и синхронные двигатели, регулирование режимов работы к-рых осуществляют с помощью статических, в основном полупроводниковых, преобразователей частоты. Э. со статич. преобразователями энергии, выполненными на базе ртутных или полупроводниковых вентилей, наз. вентильными Э. Единичная мощность вентильных Э. переменного тока, используемых, напр., для шахтных мельниц, достигает 10 Мвт и более. Применение в Э. вентильных преобразоват. устройств позволяет решать наиболее экономичным образом задачу возврата энергии от электродвигателя источнику питания (см. Рекуперативное торможение).
К важным показателям, определяющим характеристики устройств управления регулируемого Э., следует отнести плавность регулирования режима работы рабочего механизма, во многом зависящую от плавности регулирования приводного электродвигателя, и быстродействие. Релейно-контакторные устройства управления при сравнительно низком быстродействии обеспечивают ступенчатое (дискретное) регулирование режимов работы, быстродействующие статические системы - непрерывное регулирование. В простейших Э. относительно небольшой мощности операции, связанные с регулированием режима работы исполнит, механизма, производят при помощи ручного управления. Недостатком ручного управления является инерционность процесса регулирования и вызываемое этим снижение производительности исполнит, механизма, а также невозможность точного воспроизведения повторяющихся производств, процессов (напр., при частых пусках). Регулирование режимов работы исполнит, механизмов Э. обычно осуществляют при помощи устройств автома-тич. управления. Такой Э., наз. автоматизированным, широко используется в системах автоматич. управления (САУ). В разомкнутых САУ изменение возмущающего воздействия (напр., нагрузки на валу электродвигателя) вызывает изменение заданного режима работы Э. В замкнутых САУ благодаря связи между входом и выходом системы во всех режимах работы автоматически поддерживаются заданные характеристики, к-рые при этом можно и регулировать по определённому закону. В таких системах находят всё более широкое применение ЭВМ. Одной из разновидностей автоматизир. Э. является следящий электропривод, в к-ром исполнит, орган с определённой точностью воспроизводит движения рабочего механизма, задаваемые управляющим органом. По способу действия различают следящие Э. с релейным, или дискретным, управлением и с непрерывным управлением. Следящие Э. характеризуются мощностями от неск. вт до десятков и сотен кет, применяются в различных пром. установках, воен. технике и др. В 60-е гг. 20 в. в различных областях техники нашли применение Э. с числовым программным управлением (ЧПУ). Такой Э. используют в многооперационных металлорежущих станках, автоматич. и полуавтоматич. линиях. Создание автоматизир. Э. для обслуживания отд. технологич. операций и процессов - основа комплексной автоматизации произ-ва. Для решения этой задачи необходимо совершенствование Э. как в направлении расширения диапазона мощностей Э. и возможностей регулирования, так и в направлении повышения надёжности и создания Э. с оптимальными габаритами и массой.
Лит.: Ч и л и к и н М. Г., Общий курс электропривода, 5 изд., М.. 1971; Авее О. И., Доманицкпй С. М., Бесконтактные исполнительные устройства промышленной автоматики, М.- Л., 1960; Электропривод систем управления летательных аппаратов, М., 1973; Основы автоматизированного электропривода, М., 1974.
Ю. М. Иньков.
ЭЛЕКТРОПРИВОД АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ, см. в ст. Электропривод.
"ЭЛЕКТРОПРОВОД", завод производств, объединения "Москабель", образованного в 1975; одно из старейших предприятий электротехнич. пром-сти СССР (г. Москва). Выпускает силовые, контрольные морские, радиочастотные, шланговые электрич. кабели, провода, осветит, шнуры и др. Часть продукции экспортируется.
Предприятие основано в 1785, принадлежало фирме "Владимир Алексеев " (с 1862), затем "Моск. т-ву торговли и золотоканительного произ-ва" (с 1894). В нач. 1900-х гг. реконструировано, построен первый в России цех алмазного волочильного инструмента. Выпускало (1916) "голые" электрич. провода, изолированные проводники, освинцованные кабели, а также автомоб. свечи, электрич. лампы и др., было создано произ-во эмалированной проволоки; разработаны также многожильные телефонные кабели на 1200 пар. Рабочие завода активно участвовали в Революции 1905-07 (на его терр. находился боевой штаб рабочих дружин и склад оружия) и Окт. революции 1917. В 1924-33 объединено с заводом "Москабельк На основе исследоват. работ завода по химии и металлургии тугоплавких металлов было организовано произ-во вольфрама и молибдена, нитей накаливания для электрич. ламп и проволоки из этих материалов (1925-26). В 1929-40 выпускал продукцию для новостроек первых пятилеток; в период Великой Отечеств, войны 1941-45 - для фронта и оборонной пром-сти. В 1943 разработаны высокочастотные (радиолокац.) кабели и освоено их пром. произ-во. В 50-60-е гг. в результате реконструкции были механизированы и автоматизированы производств, процессы, введены в действие высокопроизводит. агрегаты непрерывной вулканизации, осуществлён переход на прогрессивные виды изоляц. материалов (полиэтилен, фторопласт, кремнийорганич. резина и др.). Это позволило увеличить валовой выпуск продукции в 1966-75 в 2 раза.
Лит.: Л а м а н Н. К., Кречетникова Ю. И., История завода "Электропровод", М., 1967. Н. К. Ломан.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ, электрическая проводимость, проводимость, способность тела пропускать электрический ток под воздействием электрич. поля, а также физ. величина, количественно характеризующая эту способность. Тела, проводящие электрич. ток, наз. проводниками, в отличие от изоляторов (диэлектриков). Проводники всегда содержат свободные (или квазисвободные) носители заряда - электроны, ионы, направленное (упорядоченное) движение к-рых и есть электрич. ток. Э. большинства проводников (металлов, полупроводников, плазмы) обусловлена электронами (в плазме небольшой вклад в Э. вносят также ионы). Ионная Э. свойственна электролитам.
Сила электрич. тока I зависит от приложенной к проводнику разности потенциалов V, к-рая определяет напряжённость электрич. поля Е внутри проводника. Для изотропного проводника пост, сечения ? = - V/L, где L - длина проводника. Плотность тока i зависит от значения Е в данной точке и в изотропных проводниках совпадает с ним по направлению. Эта зависимость выражается Ома законом: j = oЕ; постоянный (не зависящий от Е) коэфф. о и наз. Э., или удельной Э. Величина, обратная о, наз. удельным электрическим сопротивлением: р = 1/o. Для проводников разной природы значения о (и р) существенно различны (см. рис.). В общем случае зависимость j от Е нелинейна, и а зависит от Е; тогда вводят дифференциальную Э. o = dj/dE. Э. измеряют в единицах (ом * см)-1или (в СИ) в (ом -л)-1.
В анизотропных средах, напр, в монокристаллах, а - тензор второго ранга, и Э. для разных направлений в кристалле может быть различной, что приводит к неколлинеарности Е и о.
В зависимости от величины Э. все вещества делятся на проводники с o > 106 (ом * м)-1, диэлектрики с o < 10-8(ом * м)-1 и полупроводники с промежуточными значениями а. Это деление в значит, мере условно, т. к .Э. меняется в широких пределах при изменении состояния вещества. Э. а зависит от темп-ры, структуры вещества (агрегатного состояния, дефектов и пр.) и от внешних воздействий (магнитного поля, облучения, сильного электрич. поля и т. п.).
Мерой "свободы" носителей заряда в проводнике служит отношение ср.
времени свободного пробега (т) к характерному времени столкновения tст:
т / tст>>1; чем больше это отношение, тем с большей точностью
можно считать частицы свободными. Методы молекулярно-кине-тич. теории газов
позволяют выразить 0 через концентрацию (п) свободных носителей заряда,
их заряд (е) и массу (т) и время свободного пробега:
где м - подвижность частицы, равная Е/vcp = ет/т, vcт
- ср. скорость направленного движения. Если ток обусловлен заряженными
частицами разного сорта " i ", то
Подвижность электронов (вследствие их малой массы) настолько больше ионной,
что ионная Э. существенна только в случае, когда свободные электроны
практически отсутствуют. Перенос массы под воздействием тока, напротив, связан
с движением ионов.
Характер зависимости Э. от темп-ры Т различен у разных веществ. У металлов зависимость o ( T ) определяется в основном уменьшением времени свободного пробега электронов с ростом Т: увеличение темп-ры приводит к возрастанию тепловых колебаний кристаллич. решётки, на к-рых рассеиваются электроны, и а уменьшается (на квантовом языке говорят о столкновении электронов с фононами). При достаточно высоких темп-рах, превышающих Дебая температуру во, Э. металлов обратно пропорциональна темп-ре: о ~ 1/Т; при Т "ОD o ~ Т-5, однако ограничена остаточным сопротивлением (см. Металлы). В полупроводниках а резко возрастает при повышении темп-ры за счёт увеличения числа электронов проводимости и положит, носителей заряда - дырок (см. Полупроводники). Диэлектрики имеют заметную Э. лишь при очень высоких электрич. напряжениях; при век-ром (большом) значении Е происходит пробой диэлектриков.
Нек-рые металлы, сплавы и полупроводники при понижении Т до неск. градусов К переходят в сверхпроводящее состояние с o = бесконечность (см. Сверхпроводимость). При плавлении металлов их Э. в жидком состоянии остаётся того же порядка, что и в твёрдом.
Об Э. жидкостей см. Электролиты, Фарадея законы.
Прохождение тока через частично или полностью ионизованные газы (плазму) обладает своей спецификой (см. Электрический разряд в газах. Плазма). Напр., в полностью ионизованной плазме Э. не зависит от плотности и возрастает с ростом темп-ры пропорционально Т 3⁄2достигая Э. хороших металлов.
Отклонение от закона Ома в пост, поле Е наступает, если с ростом Е энергия, приобретаемая частицей между столкновениями, еЕ1, где l - ср. длина свободного пробега, становится порядка или больше kT (k - Больцмана постоянная). В металлах условию eEl >>kT удовлетворить трудно, а в полупроводниках, электролитах и особенно в плазме явления в сильных электрич. полях весьма существенны.
В переменном электромагнитном поле а зависит от частоты (ш) и от длины волны (X) поля (временная и пространств, дисперсия, проявляющиеся при ш > т-1, Л < l). Характерным свойством хороших проводников является скин-эффект (даже при ш << т-1 ток сконцентрирован вблизи поверхности проводника).
Измерение Э.- один из важных методов исследования материалов, в частности для металлов и полупроводников - их чистоты. Кроме того, измерение Э. позволяет выяснить динамику носителей заряда в макроскопич. теле, характер их взаимодействия (столкновений) друг с другом и с др. объектами в теле.
Э. металлов и полупроводников существенно зависит от величины магнитного поля, особенно при низких темп-рах (см. Гальваномагнитные явления).
М. И. Каганов.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ биологических систем, обусловлена наличием в них ионов и подвижных полярных молекул. Биол. ткань состоит из клеток и межклеточного пространства, заполненного веществом - электролитом с удельным сопротивлением ок. 100 ом*см. Внутр. содержимое клетки отделено от межклеточного пространства мембраной, эквивалентная электрич. схема к-рой представляет собой параллельное соединение сопротивления и ёмкости. Поэтому Э. биол. тканей зависит от частоты проходящего тока и формы его колебаний. Удельное сопротивление и ёмкость мембраны клетки составляют величины порядка 1 ком*см2 и 1 мкф/см* (соответственно). Нек-рые биол. ткани способны отвечать возбуждением на проходящий ток; в этом случае их Э. нелинейно зависит от амплитуды тока. Если возбуждения не возникает, то токи распространяются в ткани в соответствии с импедансом её компонентов. Клеточные мембраны представляют относительно большое сопротивление для токов низкой частоты (< 1 кгц), поэтому их осн. часть проходит по межклеточным щелям. Амплитуда низкочастотных токов пропорциональна объёму межклеточного пространства (напр., просвету кровеносных сосудов) и концентрации электролитов в нём. Измерение Э. биол. тканей на таких низких частотах используют в биологии и медицине для определения кровенаполнения разл. органов, выявления отёка органов, в к-рых набухшие клетки уменьшают межклеточное пространство. Э. биол. тканей, измеренная на частотах, больших 100 кгц, пропорциональна общему кол-ву электролитов, содержащихся в ткани между электродами, т. к. в этом случае клеточные мембраны уже не препятствуют распространению электрич. тока. Измерение Э. на таких высоких частотах используют в биологии и медицине для регистрации малых изменений объёма органов, связанных с притоком или оттоком крови от них.
Знание Э. биол. систем необходимо не только для оценки их структуры, но и для адекватного конструирования приборов, во входные или выходные цепи к-рых включены биол. ткани.
Лит.: Коль К. С., Ионная электропроводность нервов, пер. с англ., в сб.: Процессы регулирования в биологии, М., 1960; Ш в а н Г., Спектроскопия биологических веществ в поле переменного тока, в сб.: Электроника и кибернетика в биологии и медицине, пер. с англ., М., 1963; Аккерман Ю., Биофизика, пер. с англ., М., 1964, с. 222 - 27; Кол К. С., Нервный импульс (теория и эксперимент), в сб.: Теоретическая и математическая биология, М., 1968. К. Ю. Богданов.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИТОВ обусловлена наличием в них
положительных и отрицательных ионов (катионов и анионов). Доли общего
количества электричества, переносимого катионами и анионами, наз. переноса
числами. Э. э. количественно характеризуют эквивалентной
электропроводностью Л:
где х - удельная электропроводности раствора (в ом-1*см-1),
с-его концентрация (в г-экв/л). Предельно разбавленному раствору, в к-ром
молекулы электролита полностью диссоциированы на ионы, соответствует наибольшее
значение Л, равное сумме эквивалентных электропроводностей катионов и анионов
(см. также Колърауиш закон).
Эквивалентная электропроводность электролитов уменьшается с ростом концентрации раствора. В растворах слабых электролитов Л быстро падает с ростом с, в основном из-за уменьшения подвижности ионов и степени диссоциации. В растворах сильных электролитов уменьшениеЛ определяется-гл. обр. торможением ионов из-за взаимодействия их зарядов, интенсивность к-рого растёт с концентрацией вследствие уменьшения среднего расстояния между ионами, а также из-за уменьшения подвижности ионов при увеличении вязкости раствора (см. Подвижность ионов и электронов). В электрических полях большой протяжённости подвижность ионов настолько велика, что ионная атмосфера, тормозящая движение ионов, не успевает образовываться, и Л резко возрастает (эффект В и н а). Подобное явление наблюдается и при приложении к раствору электролита электрич. поля высокой частоты (эффект Дебая - Фалькенхаген а).
Электропроводность сильных электролитов удовлетворительно описывается теоретич. ур-ниями лишь в области небольших концентраций, напр. Онсагера уравнением электропроводности.
А. И. Мишустин.
ЭЛЕКТРОПРОИГРЫВАТЕЛЬ, э л е к т р о п р о и г р ы в а ю щ е е устройство, электромеханич. устройство в аппаратуре воспроизведения грамзаписи; составная часть электрофонов, радиол и др. бытовых и профессиональных звукотехнич. комплексов. Основные узлы Э.: механизм, вращающий граммофонную пластинку, звукосниматель, преобразующий механические колебания иглы в электрические колебания (см. также Механическая запись). Кроме того, в Э. часто используют предварит, усилитель звуковых частот, корректирующий частотные искажения. Э. обеспечивают одно или неск. значений частоты вращения грампластинок (наиболее употребительна частота ЗЗ'/з мин-1; кроме неё используют частоты 78; 45; 162/з мин-1) и поддержание в заданных границах (в зависимости от назначения и класса Э.) значений параметров, характеризующих качество воспроизведения (стабильность частоты вращения, допустимые искажения формы электрич. сигнала, уровень акустич. и электрич. помех и т. д.).
Лит.: Аполлонова Л. П., Ш у м о в а Н. Д., Механическая звукозапись, М.- Л., 1964; ГОСТ 18631-73. Устройства электропроигрывающие. Основные параметры. Технические требования. С. Л. Мишенков.
ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНАЯ СТАНЦИЯ, комплект передвижной аппаратуры, предназначенный для произ-ва электроразведочных работ. Состоит из генераторной группы и полевой измерит, лаборатории. В состав генераторной группы входят генераторы постоянного или переменного тока с приводом от отд. двигателя или двигателя транспортного средства (при использовании генератора постоянного тока входят также преобразователи постоянного напряжения в периодич. импульсное). Полевая измерит, лаборатория состоит из входных измерительных преобразователей (датчиков электрич. или магнитного поля), промежуточных преобразователей (усилителей, аттенюаторов, фильтров, накопителей, детекторов и др.) и выходных устройств, позволяющих вести регистрацию в аналоговой (гл. обр. осциллографами) или цифровой форме. Э. с. применяются при исследованиях геологич. разреза до глубин в неск. км методами сопротивления, магнитотеллурич. поля, электромагнитных зондирований и др. (см. Электрическая разведка). По характеру используемых транспортных средств различают автомобильные, аэроэлектроразведочные (вертолётные и самолётные) и морские Э. с. Использование Э. с. повышает эффективность электроразведочных работ, т. к. позволяет вести съёмку в движении и увеличивает глубинность исследования земной коры за счёт использования мощных источников поля.
Лит.: Справочник геофизика, т. 3, М., 1963; Г о р я ч к о И. В., Электроразведочная аппаратура и оборудование, М., 1968. Ю. В. Якубовский.
ЭЛЕКТРОРЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ, электрические ракетные двигатели, класс ракетных двигателей, в к-рых в качестве источника энергии для создания тяги используется электрическая энергия. Более подробно об Э. д. (классификация, принципы действия) см. в ст. Электрический ракетный двигатель.
ЭЛЕКТРОРЕНТГЕНОГРАФИЯ (от электро... и рентгенография), ксерорадиография, метод получения рентгеновского изображения с использованием фотополупроводниковых пластин (см. Электрофотография); при этом изображение получают не на рентгеновской плёнке, а на обычной бумаге. Разработан амер. физиком Ч. Карлсоном (1938). В 1960-х гг. Э. получила применение как метод неразрушающего контроля изделий машиностроения, урановых блоков и пр., а в медицине - для распознавания заболеваний костей, молочных желез. В 1964-65 в СССР Э. впервые применена в диагностике заболеваний внутр. органов, системы мочевыделения; разработан ряд новых методов исследования (электрорентгеноангиография, электрорентгеносканирование и др.). Экспонирование (применяются селеновые пластины) проводится на рентгеновском аппарате, проявление скрытого электростатич. изображения (напылением окрашенного порошка), перенос изображения с пластины на лист бумаги и его закрепление - в спец. электрорентгенографич. аппарате. Диагностич. возможности метода, быстрота и удобство (независимо от фотолаборатории, водоснабжения) изготовления снимка, экономич. эффективность определили перспективность его применения в качестве одного из методов совр. рентгенодиагностики (преим. в травматологии, в неотложной диагностике).
Лит.: П а л е е в Н. Р., Р а б к и н И. X., Бородулин В. И., Введение в клиническую электрорентгенографию, М., 1971. Н. Р. Палеев.
ЭЛЕКТРОРЕТИНОГРАФИЯ (от электро..., позднелат. retina - сетчатая оболочка глаза и ...графил), метод исследования функции органа зрения посредством регистрации биоэлектрич. потенциалов сетчатки, образующихся в результате воздействия света на глаз. Графич. запись биоэлектрич. потенциалов наз. электроре-тинограммой (ЭРГ). У человека ЭРГ регистрируют с помощью радиоусилит. аппаратуры при стандартных условиях записи, рекомендованных Междунар. об-вом клинич. Э. ЭРГ имеет сложную форму в виде различных волн, отображающих физиол. процессы, к-рые совершаются в разных структурах сетчатки. Э. применяется в экспериментальной физиологии и медицине для исследования сетчатки, а также для диагностики, прогноза и контроля течения патологич. процессов в ней. Лит.: Б ы з о в А. Л., Электрофизиологические исследования сетчатки, М-, 1966.
ЭЛЕКТРОСВАРКА, электрическая сварка, группа способов сварки, использующая для нагрева металла электрич. энергию. Электрич. нагрев позволяет получить темп-ры, превосходящие темп-ры плавления всех существующих металлов, не изменяет хим. состава материала, легко регулируется и автоматизируется. Э. имеет десятки разновидностей: по способам защиты металла от окисления, применяемым защитным газам, флюсам, степени механизации и автоматизации и т. п.
ЭЛЕКТРОСВАРКИ ИНСТИТУТ им. Е. О. Патона Академии наук УССР, н.-и. учреждение, ведущее работы в области сварки металлов и спец. электрометаллургии. Создан на базе электросварочной лаборатории в Киеве в 1934. Организатором, первым и бессменным директором ин-та был (до 1953) Е. О. Патон, имя к-рого присвоено ин-ту (1945). С 1941 в ин-те работает Б. Е. Патон (с 1953 директор ин-та). В структуре ин-та, кроме науч. подразделений, опытно-конструкторское бюро, 2 опытных завода, экспериментальное произ-во. В институте разработан и внедрён в промышленность ряд технологических процессов, конструкций и материалов. Среди них автоматич. сварка под флюсом, электрошлаковая сварка металлов больших толщин, контактная сварка оплавлением; различные флюсы для автоматич. сварки и покрытые электроды пониженной токсичности; индустр. способы сварки цилиндрич. резервуаров и многослойных сосудов высокого давления; методы электрошлакового и электроннолучевого переплава особокачеств. сталей и сплавов. В ин-те создана установка <Вулкан> для сварки и резки металлов в космосе, испытанная экипажем космич. корабля <Союз-6> в 1969. С 1972 ин-т координатор стран - членов СЭВ по разработке научно-технич. проблем в области сварки; член Между-нар. ин-та сварки и осуществляет функции Нац. комитета СССР по сварке; с 1978 - головное учреждение по сварке в СССР. При ин-те имеется аспирантура; учёному совету предоставлено право принимать к защите докторские и кандидатские диссертации. Институт издаёт журнал <Автоматическая сварка>, сборник <Проблемы специальной электрометаллургии>. Награждён орденом Ленина (1967) и орденом Трудового Красного Знамени (1955).
ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ, связь, при к-рой передача информации любого вида (речевой, буквенно-цифровой, зрительной и т. д.) осуществляется электрич. сигналами, распространяющимися по проводам, или радиосигналами. В соответствии со способами передачи (переноса) сигналов различают проводную связь и радиосвязь; в различных системах Э. первую часто используют в сочетании с разновидностями второй (напр., с радиорелейной связью, спутниковой связью). По классификации, принятой Междунар. союзом электросвязи, к Э. относят, кроме того, передачу информации при помощи оптических (см. Оптическая связь) или др. электромагнитных систем связи. По характеру передаваемых сообщений Э. подразделяется на след. осн. виды: телефонная связь, обеспечивающая ведение телеф. переговоров между людьми; телеграфная связь, предназначенная для передачи буквенно-цифровых сообщений - телеграмм; факсимильная связь, при к-рой передаётся графическая информация - неподвижные изображения текста или таблиц, чертежей, схем, графиков, фотографий и т. п.; передача данных (телекодовая связь), целью к-рой является передача информации, представленной в формализованном виде (знаками или непрерывными функциями), для обработки этой информации ЭВМ или уже обработанной ими; видеотелефонная связь (см. Видеотелефон), служащая для одновременной передачи речевой и зрительной информации. При помощи технич. средств Э. осуществляются также проводное вещание, радиовещание (звуковое вещание) и телевизионное вещание (см. Телевидение).
Для установления Э. между отправителем (источником сообщений) и получателем (приёмником сообщений) служат: оконечные аппараты - передающий и приёмный; канал связи, образуемый с помощью одной или неск. включённых последовательно систем передачи; кроме того, вследствие наличия большого кол-ва оконечных передающих и приёмных аппаратов и необходимости их всевозможных попарных соединений для opr-ции непрерывного (сквозного) канала между ними, используется система коммутац. устройств, состоящая из одной или неск. коммутац. станций и узлов.
Оконечные аппараты. Оконечный передающий аппарат служит для преобразования сигнала исходной формы (звуков речи; знаков текста телеграмм; знаков, записанных в закодированном виде на перфоленте или к.-л. др. носителе информации; изображений объектов и т. д.) в электрич. сигнал. В телеф. связи и радиовещании для электроакустич. преобразований применяют микрофон. В телегр. связи кодовые комбинации знаков текста телеграмм преобразуют в серии электрич. импульсов; такое преобразование осуществляется либо непосредственно (при использовании стартстопного телеграфного аппарата), либо с предварит, записью знаков на перфоленту (при использовании трансмиттера). В факсимильной связи преобразование светового потока переменной яркости, отражённого от оригинала, в электрич. импульсы производится факсимильным аппаратом, Информацию о распределении светотеней к.-л. объекта телевиз. передачи преобразуют в видеосигнал при помощи телевизионной передающей камеры (телекамеры).
Оконечный приёмный аппарат служит для приведения принимаемых электрич. сигналов к форме, удобной для их восприятия приёмником сообщений. При Э. мн. видов оконечные аппараты содержат как передающие, так и приёмные устройства. В первую очередь это относится к такой Э., к-рая обеспечивает двухсторонний (обычно дуплексный; см. Дуплексная связь) обмен сообщениями. Так, телефонный аппарат, как правило, содержит микрофон и телефон, объединённые в одном конструктивном узле - микротелефонной трубке. В радиовещании и телевиз. вещании передающие и приёмные оконечные аппараты разделены, причём сигналы от одного передающего устройства принимаются сразу мн. оконечными аппаратами - радиоприёмниками и телевизорами.
Канал связи; многоканальные системы передачи. Канал связи (канал электросвязи) - технич. устройства и физ. среда, в к-рых электрич. сигналы распространяются от передатчика к приёмнику. Технич. устройства (модуляторы, демодуляторы, усилители электрических колебаний, кодирующие устройства, дешифраторы и т. д.) размещают в оконечных и промежуточных пунктах линий связи (кабельных, радиорелейных и т. д.). Система передачи информации - каналообразующая аппаратура и др. устройства, обеспечивающие в совокупности образование множества каналов связи в одной линии связи (см. также Линии связи уплотнение).
Используемые в Э. каналы связи подразделяются на аналоговые и дискретные. Аналоговые каналы служат для передачи непрерывных электрич. сигналов (примеры таких сигналов: напряжения и токи, получающиеся при электроакустич. преобразованиях звуков речи, музыки, при развёртке изображений). Возможность передачи через данный канал связи непрерывных сигналов от того или иного источника обусловлена прежде всего такими характеристиками канала, как полоса пропускания частот и допустимая макс, мощность передаваемых сигналов. Кроме того, поскольку любой канал подвержен различного рода помехам (см. Помехи в проводной связи, Помехи радиоприёму, Помехоустойчивость), то он характеризуется также минимальной мощностью электрич. сигнала, к-рая должна в заданное число раз превышать мощность помех. Отношение макс, мощности сигналов, пропускаемых каналом, к минимальной наз. динамическим диапазоном канала связи.
Дискретные каналы служат для передачи импульсных сигналов. Такие каналы обычно характеризуются скоростью передачи информации (измеряемой в бит/сек) и верностью передачи. Дискретные каналы могут быть также использованы для передачи аналоговых сигналов и, наоборот, аналоговые каналы - для передачи импульсных сигналов. Для этого сигналы преобразуются; аналоговые в импульсные с помощью аналого-дискретных (цифровых) преобразователей, а импульсные в аналоговые с помощью дискретно(цифро)-аналоговых преобразователей. На рис. 1 показаны возможные способы сочетания источников аналоговых и дискретных сигналов с аналоговыми и дискретными каналами связи.
Используемые в Э. системы передачи обычно обеспечивают одновременную и независимую передачу сообщений от мн. источников к такому же числу приёмников. В таких системах многоканальной связи общая линия связи уплотняется неск. десятками - неск. тыс. индивидуальных каналов. Наибольшее распространение (1978) получили многоканальные системы с частотным разделением аналоговых каналов. При построении таких систем передачи каждому каналу связи отводится определённый участок области частот в полосе пропускания линейного тракта передачи, общего для всех передаваемых сообщений (см. рис., том 16, стр. 368, внизу). Для переноса спектра сигнала в участок, отведённый ему в полосе частот группового тракта (частотного преобразования сигнала), используют амплитудную или частотную модуляцию (см. также Модуляция колебаний) групп "несущих" синусоидальных токов. При амплитудной модуляции (AM) в соответствии с передаваемым сообщением изменяется амплитуда гармонич. колебаний тока несущей частоты. В результате на выходе модулирующего устройства (модулятора) создаются колебания, в спектре к-рых кроме составляющей несущей частоты (несущей) имеются две боковые полосы. Поскольку каждая из боковых полос содержит полную информацию об исходном (модулирующем) сигнале, то в линию связи пропускают только одну из них, а другую и несущую подавляют с помощью полосно-пропускающих электрических фильтров или иных устройств (см. Однополосная модуляция, Однополосная связь). При частотной модуляции (ЧМ) в соответствии с передаваемым сообщением изменяется несущая частота. Системы с ЧМ обладают большей по сравнению с системами с AM помехоустойчивостью, однако это преимущество реализуется лишь при достаточно большой девиации частоты, для чего необходима широкая полоса частот. Поэтому, напр., в радиосистемах ЧМ применяют гл. обр. в диапазоне метровых (и более коротких) волн, где на каждый индивидуальный канал приходится полоса частот, в 10-15 раз большая, чем в системах с AM, работающих на более длинных волнах. В радиорелейных линиях нередко используют сочетание AM с ЧМ; с помощью AM создаётся нек-рый промежуточный спектр, к-рый затем переводится в линейный диапазон частот с помощью ЧМ.
Для передачи сообщений различного вида требуются каналы с определённой шириной полосы пропускания. Характерная особенность совр. системы передачи - возможность организации в одной и той же системе каналов, применяемых для различных видов Э. При этом в качестве стандартного канала используется телефонный канал, наз. каналом тональной частоты (ТЧ). Он занимает полосу частот 300-3400 гц. Для упрощения фильтрующих устройств, разделяющих соседние каналы, каналы ТЧ отделяются друг от друга защитными частотными интервалами и занимают (с учётом этих интервалов) полосу 4 кгц. Кроме передачи сигналов речи, каналы ТЧ используются также в факсимильной связи, низкоскоростной передаче данных (от 600 до 9600 бит/сек) и нек-рых др. видах Э. Учитывая большой удельный вес каналов ТЧ в сетях Э., их принимают за основу при создании как широкополосных (> 4 кгц), так и узкополосных (<4 кгц) каналов. Напр., в радиовещании применяется канал с полосой, втрое (иногда вчетверо) превышающей полосу канала ТЧ; для высокоскоростной передачи данных между ЭВМ, передачи изображений газетных полос и др. употребляются каналы, в 12, 60 и даже 300 раз более широкие; сигналы программ телевиз. вещания передаются через каналы с полосой, в 1600 раз превышающей полосу канала ТЧ (что составляет примерно 6 Мгц). На базе канала ТЧ (посредством его т. н. вторичного уплотнения) создаются каналы для телеграфирования с полосами пропускания 80, 160 или 320 гц, со скоростями передачи (соответственно) 50, 100 или 200 бит/сек. Линии радиорелейной связи позволяют создать 300, 720, 1920 каналов ТЧ (в каждой паре высокочастотных стволов); линии связи через- ИСЗ - от 400 до 1000 и более (в каждой паре стволов). Проводные линии связи, используемые в системах передачи с частотным разделением каналов, характеризуются след, числом каналов ТЧ: симметричные кабели 60 (в расчёте на две пары проводов); коаксиальные кабели - 1920, 3600 или 10 800 (на каждую пару коаксиальных трубок). Возможно создание систем с ещё большим числом каналов.
С целью увеличения дальности связи посредством уменьшения влияния шумов (накапливаемых по мере прохождения сигнала в линии) в проводных системах передачи с частотным разделением каналов используют усилители, общие для всех сигналов, передаваемых в каждом линейном тракте, и включаемые на определённом расстоянии друг от друга. Расстояние между усилителями зависит от числа каналов: для мощных проводных систем (10 800 каналов) оно составляет 1,5 км, для маломощных (60 каналов) - 18 км. В системах радиорелейной связи сооружают ретрансляционные станции в среднем на расстоянии 50 км одна от другой.
Наряду с системами передачи с частотным разделением каналов с 70-х гг. 20 в. началось внедрение систем, в к-рых каналы разделяются во времени на основе методов импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), дельта-модуляции и др. При ИКМ каждый из передаваемых аналоговых сигналов преобразуется в последовательность импульсов, образующих определённые кодовые группы (см. Код, Кодирование). Для этого в сигнале через заданные промежутки времени (равные половине "периода, соответствующего макс, частоте изменения сигнала) вырезаются узкие импульсы (рис. 2,а). Число, характеризующее высоту каждого вырезанного импульса, передаётся 8-значным кодом за время, не превышающее протяжённость (ширину) импульса (рис. 2,6). В промежутках времени между передачей кодовых групп данного сообщения линия свободна и может быть использована для передачи кодовых групп др. сообщений. На приёмном конце линии производится обратное преобразование кодовых комбинаций в последовательность импульсов различной высоты (рис. 2,в), из к-рых с определённой степенью точности может быть восстановлен исходный аналоговый сигнал (рис. 2,г). При дельта-модуляции аналоговый сигнал сначала преобразуется в ступенчатую функцию (рис. 3,а), причём кол-во ступенек на период, соответствующий макс, частоте изменения сигнала, в различных системах составляет 8-16. Передаваемая в линию последовательность импульсов отображает ход ступенчатой функции в изменении знака производной сигнала: возрастающие участки аналоговой функции (характеризующиеся положительной производной) отображаются положит, импульсами, спадающие участки (с отрицат. производной) - отрицательными (рис. 3,6). В промежутках между этими импульсами располагаются импульсы, образованные от др. сигналов. При приёме импульсы каждого сигнала выделяются и интегрируются, в результате с заданной степенью точности восстанавливается исходный аналоговый сигнал (рис. 3,в).
Каналы ИКМ и дельта-модуляции (без оконечных аналого-цифровых преобразующих устройств) - дискретные и часто используются непосредственно для передачи дискретных сигналов. Осн. достоинством систем с временным разделением каналов является отсутствие накопления шумов в линии; искажение формы сигналов при их прохождении устраняется с помощью регенераторов, устанавливаемых на определённом расстоянии друг от друга (аналогично усилителям в системах с частотным разделением). Однако в системах с временным разделением существует шум 4 квантования", возникающий при преобразовании аналогового сигнала в последовательность кодовых чисел, характеризующих этот сигнал лишь с точностью до единицы. Шум "квантования", в отличие от обычного шума, не накапливается по мере прохождения сигнала в линии.
К сер. 70-х гг. разработаны системы с ИКМ на 30, 120 и 480 каналов; находятся в стадии разработки системы на неск. тыс. каналов. Развитие систем передачи с разделением каналов во времени стимулируется тем, что в них широко используют элементы и узлы ЭВМ, и это в конечном счёте приводит к удешевлению таких систем как в проводной связи, так и радиосвязи. Весьма перспективны импульсные системы передачи на основе находящихся в стадии разработки волноводных и световодных линий связи (число каналов ТЧ может достигать 105 в волноводной трубе диаметром примерно 60 мм или в паре стеклянных световодных нитей диаметром 30-70 мкм).
Системы коммутационных устройств. Применяемые в Э. системы коммутац. устройств бывают двух типов: узлы и станции коммутации каналов (КК), позволяющие при конечном числе каналов создавать временное прямое соединение через канал связи любого источника с любым приёмником (после окончания переговоров соединение разрывается, а освободившийся канал используется для орг-ции др. соединения); узлы и станции коммутации сообщений (КС), используемые в Э. тех видов, в к-рых допустима задержка (накопление) передаваемых сообщений во времени. Задержка бывает необходима при невозможности их немедленной передачи вызываемому абоненту из-за отсутствия в данный момент свободного канала либо занятости вызываемой абонентской установки. Узлы и станции КК, применяемые в Э. наиболее массовых видов - телефонной и телеграфной,- представляют собой телефонные станции или телеграфные станции, а также телеф. или телегр. узлы связи, размещаемые в определённых пунктах телефонной сети или телеграфной сети. Станции и узлы КК различаются в зависимости от выполняемых ими функций и их расположения в сети. Напр., в телеф. сети существуют такие автоматич. телеф. станции (АТС), как сельские, городские, междугородные, а также различные коммутационные узлы: узлы автоматической коммутации, узлы входящих и исходящих сообщений и другие. Характерной особенностью узлов является то, что они связывают между собой различные АТС. Любая совр. станция или узел КК содержит комплекс управляющих устройств, построенных на базе электромеханич. или электронных приборов, и коммутац. устройств, к-рые под воздействием сигналов управления осуществляют соединение или разъединение соответствующих каналов (рис. 4). В наиболее распространённых (1978) системах КК устройства управления строятся на основе электромеханич. реле, а коммутац. устройства - на основе многократных координатных соединителей. Такие станции и узлы наз. координатными.
Системы КС используются преим. в телеграфной связи и при передаче данных. Дополнительно к управляющим и коммутирующим устройствам в системах КС имеются устройства для накопления передаваемых сигналов. В процессе прохождения сигналов от передатчика к приёмнику в системах КС осуществляются такие технологич. операции с накапливаемыми сообщениями, как изменение порядка их следования к абонентам (с учётом возможных приоритетов, т. е. преимущественного права на передачу), приём сообщений по каналу одного типа (характеризующемуся одной скоростью передачи), а передача - по каналу др. типа (с др. скоростью) и ряд дополнит, операций в соответствии с заданным алгоритмом работы. В нек-рых случаях могут создаваться комбинированные узлы КС и КК, позволяющие обеспечить наиболее благоприятные режимы передачи сообщений и использования сетей Э.
Для развития совр. коммутац. станций и узлов характерны тенденции использования в коммутац. устройствах быстродействующих миниатюрных герметизированных контактов (напр., герконов) для реализации соединений, а для управления процессами соединений - специализированных ЭВМ. Коммутац. станции и узлы такого типа получили название квазиэлектронных. Введение ЭВМ позволяет предоставлять абонентам дополнит, услуги: возможность применения сокращённого (с меньшим кол-вом знаков) набора номеров наиболее часто вызываемых абонентов; установку аппаратов на "ожидание", если номер вызываемого абонента занят; переключение соединения с одного аппарата на другой и т. д. С внедрением систем передачи с временным разделением каналов намечается возможность перехода к чисто электронным (без механич. контактов) станциям и узлам коммутации. В таких системах коммутируются непосредственно дискретные каналы (без преобразования дискретных сигналов в аналоговые). В результате происходит объединение (интеграция) процессов передачи и коммутации, что служит предпосылкой к созданию интегральной сети связи, в к-рой сообщения всех видов передаются и коммутируются едиными методами. В СССР Э. развивается в рамках разработанной и планомерно внедряемой Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС). ЕАСС представляет собой комплекс технич. средств связи, взаимодействующих посредством использования общей - "первичной" - сети каналов, на основе к-рой с помощью коммутац. станций и узлов и оконечных аппаратов создаются различные "вторичные" сети, обеспечивающие орг-цию Э. всех видов.
Лит.: Чистяков Н. И., X л ы т ч и е в С. М., Малочинскнй О. М., Радиосвязь и вещание, 2 изд., М., 1968; Многоканальная связь, под ред. И. А. Аболица, М., 1971; Автоматическая коммутация и телефония, под ред. Г. Б. Метельского, ч. 1-2, М., 1968-69; Емельянов Г. А.,
Шварцман В. О., Передача дискретной информации и основы телеграфии, М., 1973; Румпф К.-Г., Барабаны, телефон, транзисторы, пер. с нем., М., 1974; Лившиц Б. С., Мамонтова Н. П., Развитие систем автоматической коммутации каналов, М., 1976; Давыдов Г. Б., Р ог и н с к и и В. Н., Т о л ч а н А. Я., Сети электросвязи, М., 1977; Давыдов Г. Б., Электросвязь и научно-технический прогресс' М., 1978. Г. Б. Давыдов.
"ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ", ежемесячный научно-технич. журнал, орган Мин-ва связи СССР и научно-технич. об-ва радиотехники, электроники и связи им. А. С. Попова. Издаётся в Москве с 1933 (до 1938 выходил под назв. "Научно-технич. сборник по электросвязи"). Осн. вопросы, освещаемые в журнале: радиосвязь, телефония, телеграфия и фототелеграфия, передача данных, телевидение, радиовещание, проводное вещание; многоканальная связь; автоматическая коммутация; аппаратура и оборудование систем связи; вопросы теории распространения электромагнитных колебаний, теории электрич. цепей, теории информации и др. Тираж (1978) ок. 10 тыс. экз.
"ЭЛЕКТРОСИЛА", см. Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила".
ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ (от электро... и синтез), метод получения сложных не-органич. или органич. соединений с помощью электролиза. Характерная особенность Э.- многостадийность присоединения или отдачи электронов, связанная с образованием промежуточных стабильных или нестабильных продуктов. Каждой стадии Э. соответствует определённое значение электродного потенциала.
Многостадийные процессы Э. могут быть выражены с помощью следующих ур-ний:
где R и R - исходные продукты; RHn и R'On - конечные продукты; п,
k, r - число электронов (е-), участвующих в электрохимич. реакциях.
Реакции, выражаемые ур-нием (1), протекают на катоде и наз. реакциями электровосстановления, или электрохимич. восстановления. Реакции, выражаемые ур-нием (2), протекают на аноде и наз. реакциями электроокислени я, или электрохимич. окисления. Промежуточные и конечные продукты могут принимать участие в различных электрохимич. реакциях на поверхности электродов.
Если целевой продукт Э. образуется на промежуточной стадии, то электролиз необходимо проводить при контролируемом электродном потенциале, соответствующем данной стадии. Продукт можно быстро выводить из сферы реакции путём отгонки, экстракции или связывания в соединение, не вступающее в электрохимич. превращения. Выход продукта Э. может изменяться и в результате различных хим. реакций в объёме растворах с участием промежуточных, исходных и конечных веществ. Напр., нек-рые окислители, получаемые на аноде, могут разлагаться в объёме раствора с потерей активного кислорода, гидролизоваться, диспропорционировать и т. д. Роль хим. реакций в объёме раствора учитывается по объёмной плотности тока, или концентрации тока. Эта величина определяется как сила тока, проходящего через единицу объёма электролита, и выражается в а/л. Процессы Э., в к-рых хим. реакции в объёме раствора приводят к уменьшению выхода целевого продукта, должны проводиться с высокими объёмными плотностями тока (до нескольких сотен а/л).
С наибольшей эффективностью электровосстанавливаются или
электроокис-ляются исходные вещества, диссоциированные в растворе на ионы, а
также органич. соединения, имеющие полярные функциональные группы. Нейтральные
молекулы органич. веществ во мн. случаях не обладают достаточной реакционной
способностью и не вступают в реакции на поверхности электрода. В этом случае
применяются методы непрямого электровосстановления или электроокисления,
осуществляемые в объёме раствора посредством катализаторов-переносчиков, в
качестве к-рых используются ионы металлов или неметаллов переменной
валентности. Процесс в общем виде может быть описан следующими ур-ниями:
- хим. реакция,
- электрохимич. реакция, где К - исходный продукт, К -
катализатор-переносчик, С - конечный продукт, z - степень окисления, п - число
электронов (е-), участвующих в реакции.
Роль электролиза в данном случае сводится к регенерации на электродах хим. восстановителя или окислителя, к-рые при взаимодействии с исходным веществом в электролизе или вне его превращают это вещество в целевой продукт.
Э. находит практич. применение для получения ряда ценных неорганич. и органич. соединений. Путём электроокисления синтезируют, напр., кислородсодержащие соединения хлора в различных степенях окисления.
В пром-сти применяют способ получения надсернрй (пероксодисерной) кислоты и её солей - персульфатов (см. Пер-оксосулъфаты), основанный на электроокислении серной кислоты и сульфатов. Надсерная кислота и часть её солей используются при произ-ве перекиси водорода. Перманганат калия получают электроокислением манганата или анодным растворением сплавов марганца с железом - ферромарганца. Двуокись марганца в значит, масштабах производится электролизом сернокислых растворов сульфата марганца.
Э. применяется и при получении различных органич. соединений (см. Колъбе реакция).
Электрохимич. фторирование используется для пром. получения ряда перфтороорганических соединений. Электрохимич. методом получают тетраэтилсвинец и мн. др. вещества.
Лит.: Прикладная электрохимия, под ред. А. Л. Ротиняна, 3 изд., Л., 1974; Ф и о ш и н М. Я., Успехи в области электросинтеза неорганических соединений, М., 1974; Прикладная электрохимия, под ред. Н. Т. Кудрявцева, 2 изд., М.., 1975; Т о м и л о в А. П., Ф и о ш и н М. Я., Смирнов В. А., Электрохимический синтез органических вещесгв, Л., 1976; Фиошин М.Я.,
Павлов В. П., Электролиз в неорганической химии, М., 1976; Электрохимия органических соединений, пер. с англ., М., 1976.
М. Я. Фиошин.
ЭЛЕКТРОСКОП (от электро... и ...скоп), простейший прибор для обнаружения электрических зарядов и приблизит, определения их величины. Э. состоит из металлич. стержня (обычно с шариком на конце), к к-рому снизу прикреплены один или два лёгких металлич. листочка. Стержень вставлен внутрь стекл. сосуда и закреплён с помощью пробки из изолирующего материала. При соприкосновении шарика Э. с заряженным телом к листочкам переходит часть заряда тела и они отталкиваются друг от друга (при одном листочке - от стержня). По углу расхождения листочков можно судить о величине их заряда, а следовательно, и заряда тела.
Лит.: Калашников С. Г., Электричество, 3 изд., М., 1970 (Общий курс физики, т. 2).
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ, служит для обеспечения электроэнергией всех отраслей х-ва: пром-сти, сел. х-ва, транспорта, гор. х-ва и т. д. В систему Э. входят источники питания, повышающие и понижающие подстанции электрические, питающие распределит, электрические сети, различные вспомогат. устройства и сооружения. Осн. часть вырабатываемой электроэнергии потребляется пром-стью, напр, в СССР - ок. 70% (1977). Структура Э. определяется исторически сложившимися особенностями произ-ва и распределения электроэнергии в отдельных странах. Принципы построения систем Э. в промышленно развитых странах являются общими. Нек-рая специфика и местные различия в схемах Э. зависят от размеров терр. страны, её климатич. условий, уровня экономич. развития, объёма пром. произ-ва и плотности размещения электрифицированных объектов и их энергоёмкости.
Источники питания. Осн. источники питания электроэнергией - электростанции и питающие сети районных энергетических систем. На пром. предприятиях и в городах для комбинированного снабжения энергией и теплом используют теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), мощность к-рых определяется потребностью в тепле для технологич. нужд и отопления. Для крупных энергоёмких предприятий, напр, металлургич. заводов с большим теплопотреблением и значит, выходом вторичных энергоресурсов, сооружаются мощные ТЭЦ, на к-рых устанавливают генераторы, вырабатывающие ток напряжением до 20 кв. Такие электростанции, обычно расположенные за пределами завода на расстоянии до 1-2 км, имеют районное значение и, кроме предприятия, снабжают электрич. энергией и теплом близлежащие пром. и жилые районы. Для разгрузки источников питания в часы пик служат т. н. "потребители-регуляторы", к-рые без существенного ущерба для технологич. процесса допускают перерывы или ограничения в потреблении электроэнергии. К числу таких электроприёмников относится, напр., большинство электропечей, обладающих значит, тепловой инерцией, нек-рые электролизные установки, к-рые позволяют выравнивать графики нагрузок в энергетич. системах.
Напряжения в системах Э. являются оптимальными значениями, проверенными на практике. В каждом конкретном случае выбор напряжения зависит от передаваемой мощности и от расстояния источника питания до потребителя. Шкалы напряжений, принятые в разных странах, не имеют между собой принципиальных различий. Используемые в СССР напряжения (6, 10, 20, 35, 110, 220, 300 кв и т. д.) характерны и для др. стран. В шкалах нек-рых стран имеются напряжения промежуточных значений, к-рые были введены на раннем этапе строительства электрич. сетей и продолжают использоваться, хотя в ряде случаев уже и не являются оптимальными. Питание электроэнергией крупных пром. и трансп. предприятий и гор. х-ва осуществляется на напряжениях 110 и 220 кв (в США часто 132 кв), а для особо крупных и энергоёмких - 330 и 500 кв. Распределение энергии на первых ступенях при этом выполняется на напряжении 110 или 220 кв. Напряжение 110 кв применяется чаще, т. к. в этом случае легче разместить воз д. линии электропередачи на застроенных терр. предприятий и городов. Распределение энергии между потребителями при напряжении 220 кв целесообразно тогда, когда это напряжение является также и питающим. При определённых условиях имеет преимущества сетевое напряжение 60-69 кв (применяется в ряде стран Зап. Европы и в США). Напряжение 35 кв используют в питающих и распределит, сетях пром. предприятий средней мощности, в небольших и средних городах и в сел. электрич. сетях, а также для питания на крупных предприятиях мощных электроприёмников: электропечей, выпрямительных установок и т. п. Напряжение 20 кв используется сравнительно редко для развития сетей, имеющих это напряжение; оно может оказаться целесообразным в районах с небольшой плотностью электрич. нагрузок, а также в больших городах и на крупных предприятиях при наличии ТЭЦ с генераторным напряжением 20 кв. Напряжения 10 и 6 кв применяют при распределении электроэнергии (на различных ступенях Э.) на пром. предприятиях, в городах и др. Эти напряжения пригодны также для питания объектов небольшой мощности, недалеко отстоящих от источника питания. В большинстве случаев целесообразно использование напряжения 10 кв в качестве основного. При этом питание электродвигателей производится от понизительных подстанций 10/6 кв по схеме трансформатор - двигатель или от обмоток 6 кв трансформатора 110/220 кв с расщеплёнными вторичными обмотками (10 и 6 кв). Схемы систем Э. строят, исходя из принципа максимально возможного приближения источника электроэнергии высшего напряжения к электроустановкам потребителей с миним. количеством ступеней промежуточной коммутации и трансформации. Для этих целей применяют т. н. глубокие вводы (35-220 кв) кабельных и возд. линий электропередачи. Понижающие подстанции размещаются в центрах расположения осн. потребителей электроэнергии, т. е. в центрах электрич. нагрузок. В результате такого размещения снижается потеря электроэнергии, сокращается расход материалов, уменьшается число промежуточных сетевых звеньев, улучшается режим работы электроприёмников. Элементы системы Э. несут пост, нагрузку, рассчитываются на.взаимное резервирование с учётом допустимых перегрузок и разумного ограничения потребления электроэнергии и в послеаварийном режиме, когда производятся восстановит, работы на повреждённом элементе или участке сети. В большинстве случаев предусматривается раздельная работа элементов с использованием средств автоматики и глубокого секционирования всех звеньев. Параллельная работа применяется лишь при необходимых обоснованиях.
Глубокие вводы выполняют магистральными и радиальными линиями (рис. 1) в зависимости от условий окружающей среды, застройки терр. и др. факторов. Схема ввода кабельных радиальных линий непосредственно в трансформатор подстанции является простейшей, наиболее компактной и надёжной. При использовании глубоких вводов возможно применение компактных, полностью закрытых ячеек КРУЭ (комплектных распределит, устройств с элегазовым наполнением) на напряжение 110 кв.
Схемы распределит, сетей 6-20 кв выполняют магистральными, радиальными или смешанными (рис. 2) с модификациями по степени надёжности. Первые ступени Э. крупных предприятий обычно выполняют по магистральным схемам с мощными токопроводами 6-10 кв, от которых через распределит, пункты питаются цеховые трансформаторные пункты. В гор. сетях при напряжениях 6 и 10 кв применяют петлевые, двухлучевые и многолучевые схемы, являющиеся разновидностями магистральных.
На крупных узловых подстанциях 110-220 кв (на больших заводах, в городах с развитой электрич. сетью, большим числом присоединений и т. п.) электрич. схемы обычно имеют двойную систему шин. При напряжениях 6 и 10 кв в крупных распределит, устройствах в случае необходимости разделения питания или выделения потребителей (напр., на крупных преобразовательных подстанциях) двойная система шин позволяет переводить нек-рые агрегаты на пониженное напряжение, сохраняя для прочих потребителей нормальное напряжение. В потребительских электроустановках наиболее часто используют схемы подстанций с одной системой секционированных шин с применением (при необходимости) автоматики на секционных выключателях или вводах. При частых оперативных переключениях и ревизиях (осмотрах и проверках) выключателей целесообразными являются схемы с обходной (дополнительной) системой шин, к-рая позволяет произвести ревизию или ремонт любой рабочей системы шин и любого выключателя без перерыва питания. Эти схемы применяют, напр., на крупных электропечных подстанциях пром. предприятий. Распространены простейшие схемы подстанций без шин первичного напряжения на подстанциях глубоких вводов 210 и 220 кв и на трансформаторных подстанциях 10 и 6 кв, питаемых по блочным схемам линия - трансформатор (см. рис. 1 и 2). На трансформаторных подстанциях на стороне 10 и 6 кв ставят выключатели нагрузки, а при радиальном питании применяют глухое присоединение трансформаторов.
На крупных объектах рационально строительство электрич. сетей с мощными токопроводами 10 и 6 кв (взамен большого числа кабелей), кабельных эстакад и галерей (вместо дорогих и громоздких туннелей), прокладка кабелей 110 и 220 кв (взамен воздушных линий).
Надёжность Э. зависит от требований бесперебойности работы электроприёмников. Необходимая степень надёжности определяется тем возможным ущербом, к-рый может быть нанесён произ-ву при прекращении их питания. Существуют 3 категории надёжности электроприёмников. К 1-й категории относят те, питание к-рых обеспечивают не менее чем 2 независимых автоматически резервируемых источника. Такие электроприёмники необходимы на объектах с повышенными требованиями к бесперебойности работы (напр., непрерывное хим. произ-во). Наилучшие в этом случае схемы Э. с территориально разобщёнными независимыми источниками. Допустимый перерыв в Э. для нек-рых производств не должен превышать 0,15- 0,25 сек, поэтому важным условием является необходимое быстродействие восстановления питания. Для особо ответств. электроприёмников в схеме Э. предусматривают дополнит, третий источник. Ко 2-й категории относятся электроприёмники, допускающие перерыв питания на время, необходимое для включения ручного резерва. Для приёмников 3-й категории допускается перерыв питания на время до 1 сут, необходимое на замену или ремонт повреждённого элемента системы.
Качество электроэнергии. В системы Э. часто входят электроприёмники, работа к-рых сопровождается ударными нагрузками и неблагоприятно отражается на работе других ("спокойных") электроприёмников, общем режиме работы системы, на качестве электроэнергии (см. Электроэнергии качество). К таким электроприёмникам относятся вентильные преобразователи, дуговые электропечи, электросварочные аппараты, электровозы, работа к-рых сопровождается резкопеременными толчками нагрузки, колебаниями напряжения, снижением коэфф. мощности, образованием высших гармоник, возникновением несимметрни напряжений. Показатели качества электроэнергии улучшаются при повышении мощности короткого замыкания в точке сети, к к-рой приключены электроприёмники с неблагоприятными характеристиками. Чтобы создать такие условия, уменьшают реактивное сопротивление питающих линий, не включая в них реакторы электрические или уменьшая их реактивность, исключая из схем токопроводы и др. При этом должна быть соответственно увеличена отключаемая мощность выключателей.
Вопросы улучшения качества электроэнергии решаются комплексно при проектировании систем Э. и электропривода. Хорошие результаты даёт разделение питания электроприёмников с ударными и т. н. спокойными нагрузками путём присоединения их к разным трансформаторам и различным ветвям расщеплённых трансформаторов или плечам сдвоенных реакторов. Улучшению качества электроэнергии способствует внедрение в схемы Э. электроприводов с пониженным потреблением реактивной мощности, применение многофазных схем выпрямления и др. При недостаточности этих мероприятий применяют спец. устройства: синхронные компенсаторы с быстродействующим возбуждением, большой кратностью перегрузки по реактивной мощности (в 3-4 раза), работающие в т. н. режиме слежения за реактивной мощностью электроприёмников; синхронные электродвигатели со спокойной нагрузкой, присоединяемые к общим с вентильными преобразователями шинам и имеющие необходимую располагаемую мощность и быстродействующее возбуждение с высоким уровнем форсировки; статич. источники реактивной мощности с высоким быстродействием, безынерционностью и плавным изменением реактивной мощности; продольную ёмкостную компенсацию, дающую возможность мгновенного безынерционного и непрерывного автоматич. регулирования напряжения; силовые резонансные электрич. фильтры для гашения высших гармоник.
Лит.: Князевский Б. А., Л и п к и я Б. Ю., Электроснабжение промышленных предприятий, М., 1969; К р у п о-в и ч В. И., Ермилов А. А., Трунковский Л. Е., Проектирование и_ монтаж промышленных электрических сетей, М., 1971; Козлов В. А., Б и л и к Н. И., Файбисович Д. Л., Справочник по проектированию систем электроснабжения городов, Л., 1974; Ермилов А. А., Основы электроснабжения промышленных предприятий, 3 изд., М., 1976. А. А. Ермилов.
ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВЙЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, получение стали в электрических печах металлургич. или машиностроит. заводов. Электросталь, предназначенная для дальнейшего передела, выплавляется гл. обр. в дуговых печах с осн. футеровкой. Существует неск. разновидностей электроплавки в дуговых печах: с полным окислением примесей; переплав легиров. отходов без окисления и с применением газообразного кислорода; метод смешения; плавка на жидком полупродукте (дуплекс-процесс) я др. Технология плавки с полным окислением примесей включает 3 периода - расплавление, окислительный и восстановительный. В окислит, период плавки присадкой твёрдых окислителей (жел. руды, агломерата и др.) или вдуванием газообразного кислорода окисляют примеси стальной ванны (Р, Si и др.). Активное кипение металла, вызванное выделением пузырьков окиси углерода в результате реакции обезуглероживания, способствует быстрому нагреву ванны, дегазации стали, удалению неметаллических включений. В восстановит, период плавки удаляют серу, сталь раскисляют (см. Раскисление металлов) и с помощью ферросплавов корректируют её состав по легирующим элементам. Переплав легиров. отходов без окисления позволяет сохранить ценные легкоокисляющиеся легирующие элементы (Сг и др.), что существенно улучшает технологич. показатели произ-ва. При переплаве высокохромистых отходов с применением газообразного кислорода горячий ход процесса (1800-1900 °С) обеспечивает низкое содержание углерода в металле (чего нельзя достичь при переплаве без окисления) без заметных потерь хрома. Широкое распространение получили внепечные методы обезуглероживания высоколегиров. сталей (коррозионностойких и др.) продувкой металла аргоно-азото-парокислородными смесями в спец. рафинировочных агрегатах конвертерного типа или окислит, вакуумированием.
Пути интенсификации электроплавки: сокращение периода расплавления (увеличением удельной мощности трансформаторов, использованием газо-кислородных горелок, предварит, подогревом шихты), применение кислорода, продувка жидкого металла порошкообразными шлакообразующими материалами, переход на одношлаковый процесс, сокращение восстановит, периода путём применения средств внепечного рафинирования (вакуумная обработка, продувка металла аргоном, обработка стали синтетич. шлаками).
Дуговые печи с кислой футеровкой применяются гл. обр. для получения стали, предназначенной для фасонного литья. Большое сопротивление кислых шлаков (насыщенных SiCh) позволяет быстрее нагреть металл до высокой темп-ры, что важно для литья тонкостенных изделий. Существ, недостаток кислой плавки -невозможность удаления фосфора и серы из стали.
О плавке стали в индукционной печи и методах спец. электрометаллургии, а также о месте и роли Э. п. среди др. процессов выплавки стали см. в статьях Сталеплавильное производство, Электрометаллургия .
Лит. см. при ст. Электрометаллургия. В. А. Григорян.
ЭЛЕКТРОСТАЛЬ, сталь, получаемая в электрических печах. См. Сталь.
ЭЛЕКТРОСТАЛЬ (до 1938 - 3 а т и ш ь е), город областного подчинения в Московской обл. РСФСР, в 58 км к В. от Москвы. Ж.-д. ст. на ветке от линии Москва - Орехово-Зуево. 135 тыс. жит. в 1977 (43 тыс. в 1939, 97 тыс. в 1959, 123 тыс. в 1970). Электрометаллургич. з-д "Электросталь", з-д тяжёлого машиностроения, книжная ф-ка, предприятия автомоб. и ж.-д. транспорта. Филиал Моск. ин-та стали и сплавов; маш.-строит, и строит, техникумы, муз. уч-ще.
Лит.: Малахов Я. И., Пекарева Н. А., Электросталь, М., 1963.
"ЭЛЕКТРОСТАЛЬ" им. И. Ф. Т е в ос я н а, электрометаллургич. завод в г. Электросталь Моск. обл. Выпускает высококачеств. легиров. и спец. стали. Введён в действие в 1918 на базе литейной мастерской, существовавшей с 1916. В 1926-37 осуществлена коренная реконструкция завода; построены цехи: два сталеплавильных с мартеновскими печами и электропечами, прокатный (станы 350, 600, 800), термический, штамповочный, кузнечный, молотовой. В 1940 выпуск стали составил 226 тыс. т.
В начале Великой Отечеств, войны 1941-45 з-д был эвакуирован на Урал. В 1942 реэвакуирован, с июля 1942 выпускал продукцию для фронта. В 50- 70-е гг. на з-де проведены реконструкция и комплексная механизация мн. производств, участков, построены цехи, оснащённые уникальным оборудованием новейшей конструкции, первоклассные лаборатории с совр. аппаратурой. Широко применяются прогрессивные процессы произ-ва: кислородное дутьё, глубинное раскисление, переплав металла в расплавленных шлаках и глубоком вакууме и др.; внедряется электроннолучевая и плазменная плавка. З-д ведёт н.-и. работу по изысканию и пром. освоению новых марок стали. Освоен выпуск св. 2000 различных марок стали и сплавов. В 1975 по сравнению с 1945 выплавка стали возросла в 3,5 раза. Награждён орденом Ленина (1945) и орденом Октябрьской Революции (1971). И.С.Прянишников.
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для произ-ва электрич. энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. В зависимости от источника энергии различают тепловые электростанции, гидроэлектрические станции, гидроаккумулирующие электростанции, атомные электростанции, а также приливные электростанции, ветроэлектро-станции, геотермические электростанции и Э. с магнитогидродинамическим генератором.
Тепловые Э. (ТЭС) являются основой электроэнергетики; они вырабатывают электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органич. топлива. По виду энергетич. оборудования ТЭС подразделяют на паротурбинные, газотурбинные и дизельные Э.
Осн. энергетич. оборудование совр. тепловых паротурбинных Э. составляют котлоагрегаты, паровые турбины, турбогенераторы, а также пароперегреватели, питательные, конденсатные и циркуляционные насосы, конденсаторы, воздухоподогреватели, электрич. распределительные устройства. Паротурбинные Э. подразделяются на конденсационные электростанции и теплоэлектроцентрали (теплофикац. Э.).
На конденсационных Э. (КЭС) тепло, полученное при сжигании топлива, передаётся в парогенераторе водяному пару, к-рый поступает в конденсационную турбину; внутр. энергия пара преобразуется в турбине в механич. энергию и затем электрич. генератором в электрический ток. Отработанный пар отводится в конденсатор, откуда конденсат пара перекачивается насосами обратно в парогенератор. КЭС, работающие в энергосистемах СССР, наз. также ГРЭС.
В отличие от КЭС на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) перегретый пар не полностью используется в турбинах, а частично отбирается для нужд теплофикации. Комбинированное использование тепла значительно повышает экономичность тепловых Э. и существенно снижает стоимость 1 квт*ч вырабатываемой ими электроэнергии.
В 50-70-х гг. в электроэнергетике появились электроэнергетич. установки с газовыми турбинами. Газотурбинные установки в 25-100 Мвт используются в качестве резервных источников энергии для покрытия нагрузок в часы "пик" или в случае возникновения в энергосистемах аварийных ситуаций. Перспективно применение комбиниров. парогазовых установок (ПГУ), в к-рых продукты сгорания и нагретый воздух поступают в газовую турбину, а тепло отработанных газов используется для подогрева воды или выработки пара для паровой турбины низкого давления.
Дизельной Э. наз. энергетич. установка, оборудованная одним или неск. электрич. генераторами с приводом от дизелей. На стационарных дизельных Э. устанавливаются 4-тактные дизельагрегаты мощностью от 110 до 750 Мвт; стационарные дизельные Э. и энергопоезда (по эксплуатац. характеристикам они относятся к стационарным Э.) оснащаются неск. дизельагрегатами и имеют мощность до 10 Мвт. Передвижные дизельные Э. мощностью 25-150 квт размещаются обычно в кузове автомобиля (полуприцепа) или на отд. шасси либо на ж.-д. платформе, в вагоне. Дизельные Э. используются в с. х-ве, в лесной пром-сти, в поисковых партиях и т. п. в качестве основного, резервного или аварийного источника электропитания силовых и осветит, сетей. На транспорте дизельные Э. применяются как осн. энергетич. установки (дизель-электровозы, дизель-электроходы).
Гидроэлектрическая станция (ГЭС) вырабатывает электроэнергию в результате преобразования энергии потока воды. В состав ГЭС входят гидротехнич. сооружения (плотина, водоводы, водозаборы и пр.), обеспечивающие необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетич. оборудование (гидротурбины, гидрогенераторы, распределит, устройства и т. п.). Сконцентрированный, направленный поток воды вращает гидротурбину и соединённый с ней электрич. генератор.
По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные, гидроаккумулирую-щие и приливные. Русловые и приплотинные ГЭС сооружают как на равнинных многоводных реках, так и на горных реках, в узких долинах. Напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей уровень воды верхнего бьефа. В русловых ГЭС здание Э. с размещёнными в нём гидроагрегатами является частью плотины. В деривац. ГЭС вода реки отводится из речного русла по водоводу (деривации), имеющему уклон, меньший, чем ср. уклон реки на используемом участке; деривация подводится к зданию ГЭС, где вода поступает на гидротурбины. Отработавшая вода либо возвращается в реку, либо подводится к след, деривац. ГЭС. Деривац. ГЭС сооружают гл. обр. на реках с большим уклоном русла и, как правило, по совмещённой схеме концентрации потока (плотина и деривация совместно).
Гидроаккумулирующая Э. (ГАЭС) работает в двух режимах: аккумулирования (энергия, получаемая от др. Э., гл. обр. в ночные часы, используется для перекачки воды из нижнего водоёма в верхний) и генерирования (вода из верхнего водоёма по трубопроводу направляется к гидроагрегатам; вырабатываемая электроэнергия отдаётся в энергосистему). Наиболее экономичны мощные ГАЭС, сооружаемые вблизи крупных центров потребления электроэнергии; их осн. назначение - покрывать пики нагрузки, когда мощности энергосистемы использованы полностью, и потреблять излишки электроэнергии в то время суток, когда др. Э. оказываются недогруженными.
Приливные Э. (ПЭС) вырабатывают электроэнергию в результате преобразования энергии морских приливов. Электроэнергия ПЭС из-за перио-дич. характера приливов и отливов может быть использована лишь совместно с энергией др. Э. энергосистемы, к-рые восполняют дефицит мощности ПЭС в пределах суток и месяца.
Источником энергии на атомной Э. (АЭС) служит ядерный реактор, где энергия выделяется (в виде тепла) вследствие цепной реакции деления ядер тяжёлых элементов. Выделившееся в ядерном реакторе тепло переносится теплоносителем, к-рый поступает в теплообменник (парогенератор); образующийся пар используется так же, как на обычных паротурбинных Э. Существующие способы и методы дозиметрич. контроля полностью исключают опасность радиоактивного облучения персонала АЭС.
Ветроэлектростанция вырабатывает электроэнергию в результате преобразования энергии ветра. Осн. оборудование станции - ветродвигатель и электрич. генератор. Ветровые Э. сооружают преим. в р-нах с устойчивым ветровым режимом.
Геотермическая Э.- паротурбинная Э., использующая глубинное тепло Земли. В вулканич. р-нах термальные глубинные воды нагреваются до темп-ры св. 100 "С на сравнительно небольшой глубине, откуда они по трещинам в земной коре выходят на поверхность. На геотермич. Э. пароводяная смесь выводится по буровым скважинам и направляется в сепаратор, где пар отделяется от воды; пар поступает в турбины, а горячая вода после хим. очистки используется для нужд теплофикации. Отсутствие на геотермич. Э. котлоагрега-тов, топливоподачи, золоуловителей и т. п. снижает затраты на строительство такой Э. и упрощает её эксплуатацию.
Э. с магнитогидродинамическим генератором (МГД-генератор) - установка для выработки электроэнергии прямым преобразованием внутр. энергии электропроводящей среды (жидкости или газа).
Лит. см. при статьях Атомная электростанция. Ветроэлектрическая станция. Гидроэлектрическая станция, Приливная электростанция. Тепловая паротурбинная электростанция, & также при ст. Наука (раздел Энергетическая наука и техника. Электротехника) в 24-м томе БСЗ, книга II - "СССР", стр. 401. В. А. Проку дин.
ЭЛЕКТРОСТАТИКА (от электро... и статика), раздел теории электричества, в к-ром изучается взаимодействие неподвижных электрич. зарядов. Оно осуществляется посредством электростатического поля. Осн. закон Э.- Кулона закон, определяющий силу взаимодействия неподвижных точечных зарядов в зависимости от их величины и расстояния между ними.
Электрич. заряды являются источниками электростатич. поля. Этот факт выражает Гаусса теорема. Электростатич. поле потенциально, т. е. работа сил, действующих на заряд со стороны электростатич. поля, не зависит от формы пути.
Электростатич. поле удовлетворяет уравнениям:
div D = 4лр, rot Е = О,
где D - вектор электрич. индукции (см. Индукция электрическая и магнитная), Е - напряжённость электростатич. поля, р - плотность электрич. заряда. Первое уравнение представляет собой дифференциальную форму теоремы Гаусса, а второе выражает потенциальный характер электростатич. поля. Эти уравнения можно получить как частный случай Максвелла уравнений.
Типичные задачи Э.- нахождение распределения зарядов на поверхностях проводников по известным полным зарядам или потенциалам каждого из них, а также вычисление энергии системы проводников по их зарядам и потенциалам. Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976; Калашников С. Г., Электричество, 3 изд., М., 1970 (Общий курс физики, т. 2).
Г. Я. Мякишее.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ, см. в ст. Дефектоскопия.
ЗАПИСЬ, процесс нанесения и сохранения различного вида информации, представленной электрич. сигналами, на диэлектрич. носителе (ДН) посредством создания на нём того или иного распределения электрич. зарядов (зарядного рельефа), несущего в себе скрытое изображение записанной информации. Системы Э. з. в зависимости от способов записи и воспроизведения информации подразделяют на 2 осн. группы. В 1-й группе органом записи (ОЗ) систем служит электродная головка или электроннолучевая трубка с металловолоконным экраном. Элемент скрытого изображения формируется переносом зарядов с электродов (волокон) ОЗ на ДН через воздушный зазор толщиной 5- 20 мкм в результате электрич. разряда при подаче на электроды ОЗ напряжения 700-900 в. Скрытое изображение на ДН, полученное в результате относит, переме-мещенияОЗ и ДН, преобразуют в видимое изображение методами электрофотографии. Запись осуществляется либо на электростатич. бумаге, состоящей из электропроводящей основы и слоя диэлектрика, с использованием при визуализации скрытого изображения как сухих, так и жидких электрографич. проявителей, либо на диэлектрич. барабане с последующим переносом изображения, проявленного с помощью порошка, с барабана на обычную бумагу. Достоинства систем Э. з. 1-й группы: высокая информац. скорость (для дискретной информации она составляет 10-20 тыс. знаков в 1 сек, для аналоговой соответствует частоте в неск. десятков кгц); возможность записи различной информации (в т. ч. полутоновых изображений) и практически немедленной её визуализации; отсутствие при записи и воспроизведении хим. и ударных воздействий на ДН; нечувствительность к свету; сравнительно низкая стоимость применяемых для записи материалов. Эти системы используют в качестве электростатич. регистраторов для вывода данных из ЭВМ, записи процессов в экспериментальной физике и измерит, технике и т. д.
Ко 2-й группе относят системы с записью электрич. сигналов с помощью сфокусированного на ДН сканирующего электронного луча в вакуумной камере и воспроизведением информации также в виде электрич. сигналов (к-рые затем преобразуют в телевиз. изображение или документируют). ДН в таких системах - лента шир. 35 или 70 мм, состоящая из 3 слоев: основы из полиэтилентере-фталата (лавсана) толщиной 50-80 мкм; тонкого (до 1 мкм) металлич. слоя; диэлектрич. слоя толщиной до 10 мкм. Электронный луч формируется с помощью электронной пушки (электронного прожектора). При воспроизведении сканирующий электронный луч от того же или дополнит, электронного прожектора обегает поверхность ДН. Вторичные электроны (см. Вторичная электронная эмиссия), выбитые лучом из ДН, направляются в электронный умножитель; модулированный по плотности поток вторичных электронов преобразуется в видеосигнал. Достоинства систем Э. з. 2-й группы по сравнению с системами магнитной записи: более широкая полоса частот (до 20 Мгц); большая плотность записи; более высокое качество воспроизведения. Недостатки: конструктивная сложность; необходимость применять вакуумно-чистые материалы и производить откачку камеры после каждой смены ленты. Системы 2-й группы используют для передачи изображений из космоса. Разновидность Э. з.- термопластическая запись.
Лит.: Р е и н б е р г М. Г., Электростатическая запись, М., 1974. М. Г. Рейнберг.
ГЕНЕРАТОР, высоковольтное устройство, в к-ром разность потенциалов создаётся механич. переносом электрич. зарядов. См. Ускоритель высоковольтный.
ПРИБОР, измерительный прибор, принцип действия к-рого основан на механич. взаимодействии электродов, несущих разноимённые электрич. заряды. В Э. п. измеряемая величина преобразуется в напряжение переменного или постоянного тока, определяемое электростатич. измерит, механизмом (рис.). Измеряемое напряжение подводится к подвижному электроду, укреплённому на оси, связанной со стрелкой, и к изолированному от него неподвижному электроду. В результате взаимодействия зарядов, возникающих на электродах, на оси появляется вращающий момент, пропорциональный квадрату приложенного напряжения. Действующая на ось пружина создаёт момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси подвижного электрода. При взаимодействии вращающего и противодействующего моментов стрелка измерит, механизма поворачивается на угол, пропорциональный квадрату поданного на электроды напряжения. Шкала, градуируемая в единицах измеряемых величин, получается неравномерной, выполняется часто со световым указателем. Э. п. используют обычно для измерения напряжений переменного или постоянного тока, в т. ч. высокочастотных. Для этих приборов характерно малое потребление энергии и независимость показаний от частоты. Они подвержены влиянию внеш. электростатич. полей, к-рое ослабляется внутр. экранированием прибора. Э. п. выпускаются наивысшего класса точности 0,005. Лит.: Электрические измерения, под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972.
Н. Н. Вострокнутов.
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный двигатель, в к-ром рабочее тело, обычно щелочные металлы - цезий, рубидий, а также др. элементы - ртуть, аргон и т. п., сначала подвергается ионизации, а затем образовавшиеся ионы ускоряются в сильном электростатич. поле до скоростей в десятки и сотни км/сек. См. также Электрический ракетный двигатель.
УСКОРИТЕЛЬ, один из типов высоковольтных ускорителей заряженных частиц, в к-ром источником высокого напряжения служит электростатич. генератор. См. Ускоритель высоковольтный.
ФЛЮКСМЕТР, прибор для измерения напряжённости электростатического поля. Его действие основано на связи между плотностью заряда о, индуцированного полем на проводнике, и напряжённостью электрич. поля Е, т. е. Е = 4ло. Различают статические Э. ф., в к-рых с помощью электрометра измеряется величина заряда, наведённая измеряемым полем на хорошо изолированный измерительный электрод (обычно плоскую пластину), и динамические Э. ф., в к-рых напряжённость поля у измерительного электрода всё время меняется за счёт перемещения дополнительного электрода. Ток или изменения потенциалов, создаваемые Э. ф. динамич. типа, являются мерой измеряемой напряжённости поля. С помощью Э. ф. удаётся измерять поля напряжённостью от 10-1 - 1 в*м-1до 106 - 107 кв*м-1, меняющиеся с частотой от 0 до 1000 гц.
Э. ф. широко используется в геофизике, технике, особенно для измерения быстро меняющихся величин на движущихся объектах (самолёты, ракеты и т. д.), в средах с большой влажностью (облака), с низкой проводимостью и т. д.
Лит.: Имянитов И. М., Приборы и методы для изучения электричества атмосферы, М., 1957; Ч а л м е р с Дж. А., Атмосферное электричество, пер. с англ., Л., 1974. И. М. Имянитов.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, электрич. поле неподвижных электрич. зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Как и переменное электрич. поле, Э. п. характеризуется напряжённостью электрич. поля Е: отношением силы, действующей на заряд, к величине заряда. Силовые линии напряжённости Э. п. не замкнуты: они начинаются на положит, зарядах и оканчиваются на отрицательных. В диэлектриках Э. п. характеризуется вектором электрич. индукции D (см. Индукция электрическая и магнитная). Вектор D удовлетворяет Гаусса теореме. Э. п. потенциально, т. е. работа этого поля по перемещению электрич. заряда между двумя точками не зависит от формы траектории; на замкнутом пути она равна нулю. Вследствие потенциальности Э. п. его можно характеризовать одной скалярной функцией - электростатич. потенциалом ф, связанным с вектором Е соотношением Е = -grad ф. Потенциал ф удовлетворяет Пуассона уравнению. В однородном диэлектрике Э. п. вследствие поляризации диэлектрика убывает в е раз, где е - диэлектрическая проницаемость. Внутри проводников Э. п. равно нулю; все точки поверхности проводника имеют один и тот же потенциал Ф. Если в проводнике есть полость, то
Э. п. в ней также равно нулю; на этом основана электростатич. защита электрич. приборов.
Лит. см. при ст. Электростатика.
ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОР, генератор электрич. колебаний, назначение к-рого- леч. воздействие электрич. импульсами на сердце, мочевой пузырь и др. органы и ткани. Подробнее см. Стимуляторы электронные.
ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ, лечебный метод дозированного воздействия электрич. током на к.-л. органы для стимуляции их деятельности. Подробнее см. Стимуляция электрическая.
ЭЛЕКТРОСТРИКЦИЯ (от электро-.. и лат. strictio - стягивание, сжимание), деформация диэлектриков в электрич. поле Е, пропорциональная квадрату напряжённости электрич. поля Е2и не зависящая от изменения направления поля Е на обратное. Э. обусловлена поляризацией диэлектриков в электрическом поле и имеет место у всех диэлектриков - твёрдых, жидких и газообразных. Для твёрдых диэлектриков Э. очень мала и не имеет практич. значения. Э. следует отличать от линейного по полю обратного пьезоэффекта, к-рый на неск. порядков больше Э. и может наблюдаться только в кристаллич. диэлектриках с определённой симметрией (см. Пьезоэлектричество). Иногда говорят о большой Э. у сегнетоэлектриков. В действительности, это обратный пьезоэффект, но из-за возможности изменения направления спонтанной поляризации доменов при изменении направления поля на противоположное деформация не зависит от направления поля.
В анизотропных кристаллах Э.
можно описать зависимостью между 2 тензорами 2-го ранга - тензором квадрата
напряжённости электрич. поля и тензором деформации:
Здесь Гц - компонента
тензора деформации, ЕтЕп - составляющие электрич. поля.
Коэфф. Rijназ. коэфф. Э. Число независимых коэфф. Э. зависит от симметрии
кристаллов. Напр., для триклинных кристаллов тензоры Э. имеют 36 независимых
коэфф. для изотропных диэлектриков - 2. Величина Rij ~ 10-14-
10-10. В поле Е ~ 300 в*см Гц ~ 10-6. В
изотропных средах, в т. ч. в газах и в жидкостях, Э. наблюдается как изменение
плотности под действием электрич. поля и описывается формулой:
&V/V = АЕ2(2)
где &V/V - относит,
объёмная деформация, А - постоянная Э., равная:
Здесь (3 - сжимаемость, р -
плотность, е - диэлектрич. проницаемость. Для ор-ганич. жидкостей (ксилол,
толуол, нитробензол) А ~ 10-12.
Под действием переменного электрич. поля частоты ш диэлектрик в результате Э. колеблется с частотой 2ш, что характерно для квадратичных эффектов. Поэтому Э. может использоваться для преобразования электрич. колебаний в звуковые.
Лит.: Желудев И. С., Ф о т ч е н к о в А. А., Электрострикция линейных диэлектриков, "Кристаллография", 1958, т. 3, в. 3; Иона Ф., Ш и р а н е Д., Сегнетоэлектрические кристаллы, пер. с англ., М., 1965; Же л у дев И. С., Основы сегнетоэлектричества, М., 1973. И. С. Желудев.
ТЕРАПИЯ, электрошок, электроконвульсивная терапия, метод лечения психич. заболеваний посредством судорожных припадков, вызываемых электрич. раздражением мозга. Предложена в 1938 итал. врачами У. Черлетти и Л. Бини как разновидность т. н. судорожной терапии. Э. т. проводят при помощи спец. аппарата, к-рый позволяет дозировать как напряжение (от 60 до 120 в), так и длительность воздействия (десятые доли сек) электрич. тока, пропускаемого через головной мозг при наложении на голову электродов. Действие электрич. тока на головной мозг вызывает судорожный припадок, по миновании к-рого больной обычно засыпает. Механизм действия Э. т. остаётся недостаточно ясным; предполагается, что он сходен со стрессом. Э. т. проводят в виде курса (ежедневно или с интервалами в 2-3 дня). В связи с развитием психофармакологии Э. т. имеет огранич. применение, гл. обр. при затяжных депрессиях, когда психотропные средства неэффективны. Для предупреждения осложнений Э. т. (переломы костей, вывихи) используют релаксанты.
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный двигатель, рабочее тело к-рого нагревается до высокой темп-ры с помощью электрич. дуги, омич. нагрева и др. методов, далее расширяется в сопле. Скорость истечения может достигать 20 км/сек. См. также Электрический ракетный двигатель.
ОБОРУДОВАНИЯ ИНСТИТУТ, Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (ВНИИЭТО). Основан в 1961 на базе Особого конструкторского бюро "Электропечь". Находится в Москве; имеет отделения в Истре, Новосибирске и Харькове, производств, базу в Москве и опытный з-д в Истре. ВНИИЭТО - науч. центр электропечестроения в СССР; ведёт н.-и. и опытно-конструкторские работы по созданию всех видов электротермич. оборудования для термических и плавильных процессов, применяемого во всех отраслях нар. х-ва (машиностроение, металлургия, химия, электроника и др.), в т. ч. печей: дуговых сталеплавильных, руднотермических, плазменных, электроннолучевых, электрошлакового переплава, сопротивления и индукционных (включая вакуумные, с контролируемой атмосферой и прецизионные), а также оборудования для низкотемпературного нагрева (в т. ч. для с. х-ва), трубчатых нагревателей, приборов бытового электронагрева. Издаёт науч. труды -"Исследования в области промышленного электронагрева", имеет Учёный совет и аспирантуру. А. С. Бородачёв.
ЭЛЕКТРОТЕРМИЯ (от электро... и греч. therme - жар, тепло), прикладная наука о процессах преобразования электрич. энергии в тепловую; отрасль электротехники, осуществляющая проектирование, изготовление и эксплуатацию элек-тротермич. установок; отрасль энергетики, занимающаяся потреблением электрич. энергии для нагрева, плавки или отопления в пром-сти, на транспорте, в с. х-ве, медицине, воен. деле и в быту; совокупность электротехнологич. процессов с использованием теплового действия электрич. энергии в различных отраслях техники (в металлургии - электрометаллургия, в химии - плазмохимия, в машиностроении - высокочастотный нагрев, электротермообработка и т. д.). В Э. различают дуговой нагрев, индукционный нагрев, диэлектрический нагрев, электронный нагрев, нагрев по Джоуля-Ленца закону, нагрев в электролите, нагрев излучением оптич. квантового генератора (лазера).
Понятие "электротермические установки" (или "электротермическое оборудование") включает электрические печи, плазменные реакторы, электрич. нагре-ват. приборы коммунального и бытового назначения. Применение электрич. энергии для теплогенерации обеспечивает: возможность концентрации большой энергии в малых объёмах, следствием чего могут быть высокие темп-ры, недостижимые при др. способах теплогенерации; большие скорости нагрева и компактность электротермич. установок; возможность регулирования величины и распределения темп-ры в рабочем пространстве печи, что позволяет осуществлять равномерный нагрев в больших объёмах изделий (при прямом электронагреве) или избират. нагрев (под поверхностную закалку, для зонной плавки) и создаёт благоприятные условия для автоматизации теплового и технологич. процессов; возможность создания в рабочем пространстве электротермич. установок вакуума, что позволяет использовать давление как фактор регулирования технологич. процесса (вакуумные или компрессионные электрич. печи), применять контролируемые (инертные или защитные) атмосферы для защиты нагреваемых материалов и изделий от вредных воздействий воздуха (в частности, уменьшение угара); отсутствие дымовых газов (продуктов сгорания топлива), что позволяет увеличить коэфф. использования тепла, т. е. кпд электротермич. установок, и обусловливает чистоту их рабочего пространства; транспортабельность и простоту подачи электрич. энергии (по линиям электропередачи).
Развитие Э. сдерживают недостатки этого способа теплогенерации: более высокая стоимость эксплуатации электротермич. установок по сравнению с др. типами печей; большая стоимость электротермич. оборудования в изготовлении, комплектации и эксплуатации, а следовательно, в ряде случаев большие капитальные затраты, и более высокие требования к технич. культуре произ-ва, нередко также большой расход дорогих и дефицитных материалов на изготовление электротермич. оборудования; меньшие надёжность, долговечность и ремонтопригодность электротермич. установок; зависимость работы электротермич. установки от режима работы энергосистемы.
Электротермич. установки применяют: если технологич. процесс нельзя осуществить без Э. (в этом случае целесообразность определяется значением получаемой продукции для нар. х-ва); если можно получить продукцию более высокого качества (экономич. эффект зависит от того, насколько выгоды от улучшения свойств продукции компенсируют увеличение её стоимости); если улучшаются условия труда, повышается безопасность обслуживающего персонала; если достигается снижение себестоимости (благодаря более высокой производительности труда) или уменьшение капитальных затрат, включая затраты в смежных отраслях произ-ва.
На долю Э. приходится до 15% потребляемой пром-стыо электрич. энергии. На базе Э. созданы и развиваются произ-ва спец. сталей, ферросплавов, цветных и лёгких металлов и сплавов, твёрдых сплавов, редких металлов, карбида кальция, фосфора и др. продуктов; осуществляются обработка металлов давлением и термич. обработка; происходит электрификация быта.
Лит.: ЕгоровА. В., М о р ж и н А. ф.. Электрические печи для производства сталей, М., 1975; С в е н ч а н с к и и А. Д., Электрические промышленные печи, 2 изд., ч. 1, М,, 1975; История энергетической техники СССР, т. 2, М.- Л., 1957, с. 460-93; Раschkis V., Persson J., Industrial electric furnaces and appliances, 2 ed., N. Y.- L., 1960. А. В. Егоров, А. Ф. Моржын.
ЭЛЕКТРОТЕРМООБРАБОТКА, методы термической обработки металлов и их сплавов, при к-рых нагрев осуществляется электрич. током. Наибольшее распространение Э. (в отличие от пламенного нагрева) получила при поверхностной закалке в электролите и токами высокой частоты (ТВЧ). При закалке в электролите деталь помещают в ванну с электролитом; корпус ванны является анодом, деталь - катодом; при прохождении постоянного тока через электролит выделяется водород, к-рый осаждается на поверхности детали, что приводит к повышению электрич. сопротивления и, как результат, к нагреву изделия. После нагрева ток выключают, а деталь закаливают в самом электролите или в отд. (закалочном) баке. Преимущества закалки в электролите - простота, возможность нагревать отд. места детали, автоматизировать процесс. Недостатки - трудность регулирования темп-ры, низкая производительность, необходимость предохранения деталей от коррозии.
Поверхностная закалка токами высокой частоты даёт возможность получить на изделии твёрдый поверхностный слой при мягкой и вязкой сердцевине. Закалка изделия ТВЧ осуществляется с помощью индукционного нагрева в индукционной нагревательной установке. В зависимости от формы, размеров деталей и предъявляемых к ним требований различают: одновременный, непрерывно-последоват. и последоват. способы закалки. Преимущества обработки ТВЧ: высокая производительность и экономичность, более высокая по сравнению с другими методами твёрдость закалённой поверхности, высокая скорость нагрева, отсутствие окалины, возможность точного регулирования глубины закалённого слоя и автоматизации процесса, улучшение условий труда и др. Н. А. Шепелев.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА (от электро... и техника), отрасль науки и техники, связанная с применением электрич. и магнитных явлений для преобразования энергии, получения и изменения хим. состава веществ, произ-ва и обработки материалов, передачи информации, охватывающая вопросы получения, преобразования и использования электрич. энергии в прак-тич. деятельности человека.
Историческая справка. Возникновению Э. предшествовал длит, период накопления знаний об электричестве и магнетизме, в течение к-рого были сделаны лишь отд. попытки применения электричества в медицине, а также для передачи сигналов. В 17-18 вв. исследованию природы электрич. явлений были поев, труды М. В. Ломоносова, Г. В. Рихмана, Б. Франклина, Ш. О. Кулона, П. Дивиша и др. Для становления Э. решающее значение имело появление периого источника непрерывного тока - вольтова столба (А. Вольта, 1800), а затем более совершенных гальванич. элементов, что позволило в 1-й трети 19 в. провести много-числ. исследования хим., тепловых, световых и магнитных явлений, вызываемых электрич. током (труды В. В. Петрова, X. К. Эрстеда, Д. Ф. Араго, М. Фарадея, Дж. Генри, А. М. Ампера, Г. С. Ома и др.). В этот период были заложены основы электродинамики, открыт важнейший закон электрич. цепи - Ома закон. Среди попыток практич. использования результатов этих достижений наиболее значительными были работы в телеграфии (электромагнитный телеграф П. Л. Шиллинга, 1832), в военном деле (гальваноударные мор. мины Б. С. Якоба, 1840-е гг.), в области электрич. измерений (индикатор электрич. тока, т, н. мультипликатор, австрийского учёного И. К. Швейгера, 1820). Открытие электромагнитной индукции (1831-32) предопределило появление электрических машин - двигателей и генераторов. Поскольку все первые потребители электроэнергии использовали постоянный ток (как наиболее изученный), первые электрич. машины были постоянного тока машинами. Исторически электродвигатели стали создаваться раньше электромашинных генераторов, т. к. в 1-й трети 19 в. гальванич. элементы как источники тока в большей или меньшей мере удовлетворяли требованиям практики. Период совершенствования конструкции электродвигателя - от лабораторных приборов, демонстрировавших возможность превращения электрич. энергии в механическую (установка Фарадея, 1821), до машин пром. типа - охватывает приблизительно 50 лет. В первых электродвигателях подвижная часть совершала возвратно-поступат. или качат. движение, а момент на валу двигателя был пульсирующим (напр., в двигателе Генри). Начиная с сер. 30-х гг. 19 в. стали строиться двигатели с вращающимся якорем, Таким электродвигателем, получившим практич. применение, был двигатель, разработанный Якоби (1834-38). Испытание этого двигателя, приводившего в движение "электрический бот", показало, с одной стороны, принципиальную возможность его практич. применения, а с другой - необходимость создания более экономичного по сравнению с гальванич. элементами источника электроэнергии. Таким источником стал электромашинный генератор, прообразом к-рого была униполярная машина Фарадея (1831). Первыми 'практически пригодными электромашинными генераторами были магнитоэлектрич. генераторы, в к-рых магнитное поле создавалось постоянными магнитами, а якорями служили массивные индуктивные катушки (Якоби, 1842). В 1851 нем. учёный В. Зинстеден предложил заменить постоянные магниты электромагнитами, катушки к-рых питались от самостоят, магнитоэлектрич. генераторов. Дальнейшее совершенствование конструкции электромашинного генератора связано с использованием для возбуждения обмотки электромагнита тока самого генератора. Такие генераторы с самовозбуждением были предложены почти одновременно дат. учёным С. Хиортом (1854), англ, инженерами К. и С. Варли (1867), А. Йедликом, Ч. Уитстоном, Э, В. Сименсом. Пром. произ-во генераторов было начато в 1870 в Париже после того, как 3. Т. Грамм впервые применил в генераторе с самовозбуждением кольцевой шихтованный якорь, принципиальная конструкция к-poro была предложена для электродвигателя в 1860 А. Пачинотти. Генератор Грамма работал не только в генераторном, но и в двигат. режиме, что положило начало практич. внедрению принципа обратимости электрич. машин (открытому Э. X. Ленцем, 1832-38) и позволило значительно расширить область использования электрич. машин. Последующее совершенствование машин постоянного тока шло по пути улучшения их конструктивных элементов - замена кольцевого якоря барабанным (Ф. Хефнер-Алътенек, 1873), усовершенствование шихтованных якорей (амер. изобретатель X. Максим, 1880). введение компенсац. обмотки (1884), дополнит, полюсов (1885) и др. К 80-м гг. 19 в. электрич. машины постоянного тока приобрели осн. конструктивные черты совр. машин. Их совершенствованию способствовало открытие закона о направлении индукционных токов (см. Ленца правило), обнаружение и исследование противоэдс (Якоби, 1840) и реакции якоря (Ленц, 1847), разработка методов расчёта электрич. цепей (Г. Р. Кирхгоф, 1847) и магнитных цепей (англ, учёный Дж. Гопкинсон, нач. 80-х гг.), изучение магнитных свойств железа (А. Г. Столетов, 1871) и др. К кон. 70-х гг. относятся работы Дж. К. Максвелла, сформулировавшего уравнения (см. Максвелла уравнения), являющиеся основой совр. учения об электромагнитном поле.
Наряду с электромашинными генераторами продолжали совершенствоваться хим. источники тока. Значит, шагом в этом направлении было изобретение свинцового аккумулятора (франц. физик Г. Планте, 1859). Усовершенствованная конструкция этого аккумулятора к 80-м гг. уже имела все осн. элементы совр. аккумуляторов.
Создание надёжных источников тока сделало возможным удовлетворение возросших потребностей в электрич. энергии для практич. целей. Дальнейшее развитие Э. связано с возникновением электротехнической промышленности и массовым распространением электрич. освещения, к-рое в 50-70-х гг. 19 в. заменило газовое. Идея применения электрической энергии для освещения была высказана Петровым в 1802 после открытия дуги электрической. Первыми электрич. источниками света были разнообразные дуговые угольные лампы, среди к-рых наиболее дг.пёвой и простой была "свеча Яблочкова" (П. Н. Яблочков, 1876). В 1870-75 А. Н. Лодыгин разработал неск. типов ламп накаливания, усовершенствованных позднее Т. А. Эдисоном и получивших преимуществ, распространение к 90-м гг. 19 в. Достижения в создании и применении электрич. источников света оказали существ, влияние на становление и развитие светотехники. С распространением электрич. освещения связано создание электроэнергетич. систем. Уже в первых осветительных устройствах Яблочкова имелись все осн. элементы энергосистем: первичный двигатель, генератор, линия электропередачи, трансформатор, приёмник энергии.
Начало применению электроэнергии для технологич. целей положили ещё работы Якоби (1838), предложившего использовать электрич. ток для получения металлич. копий и для нанесения металлич. покрытий (см. Гальванотехника).
Но расширение области практич. использования электрич. энергии стало возможно лишь в 70-80-е гг. 19 в. с решением проблемы передачи электроэнергии на расстояние. В 1874 Ф. А. Пироцкий пришёл к выводу об экономич. целесообразности произ-ва электроэнергии в местах, где имеются дешёвые топливные или гидроэнергетич. ресурсы, с последующей передачей её к потребителю. В 1880-81 Д. А. Лачинов и М, Депре независимо друг от друга предложили для уменьшения потерь электроэнергии в линии электропередачи (ЛЭП) использовать ток высокого напряжения. Первая линия электропередачи на постоянном токе была построена Депре в 1882 между городами Мисбахом и Мюнхеном (длина линии 57 км, напряжение в ней 1,5-2 кв). Однако попытки осуществить электропередачу на постоянном токе оказались неэффективными, т. к., с одной стороны, технич. возможности получения постоянного тока высокого напряжения были ограничены, а с другой - было затруднено его потребление Поэтому наряду с использованием для передачи электроэнергии постоянного тока велись работы по применению в тех же целях однофазного переменного тока, напряжение к-рого можно было изменять (повышать и понижать) с помощью однофазного трансформатора. Создание пром. типа такого трансформатора (О. Блати, М. Дери, К. Циперновский, 1885, и др.) по существу решило проблему передачи электроэнергии. Однако широкое распространение однофазного переменного тока в пром-сти было невозможно из-за того, что однофазные электродвигатели не удовлетворяли требованиям пром. электропривода, и поэтому применение однофазного переменного тока ограничивалось лишь установками электрич. освещения.
В 70-80-е гг. 19 в. электроэнергию начали использовать в технологич. процессах: при получении алюминия, меди, цинка, высококачеств. сталей; для резки и сварки металлов; упрочнения деталей при термической обработке и т. д. В 1878 Сименс создал пром. конструкцию электроплавильной печи. Методы дуговой электросварки были предложены Н. Н. Бенардосом (1885) и Н. Г. Славяновым (1891).
К кон. 70-х гг. относятся также первые попытки использования электроэнергии на транспорте, когда Пироцкий провёл испытания вагона, на к-ром был установлен электрический тяговый двигатель. В 1879 Сименс построил опытную электрич. дорогу в Берлине. В 80-е гг. трамвайные линии были открыты во мн. городах Зап. Европы, а затем в Америке (США). В России первый трамвай был пущен в Киеве в 1892. В 90-е гг. электрич. тяга была применена и на подземных жел. дорогах (в 1890 в Лондонском метрополитене, в 1896 - в Будапештском), а затем на магистральных жел. дорогах.
В кон. 19 в. пром. использование электроэнергии превратилось в важнейшую комплексную технико-экономич. проблему - наряду с экономичной электропередачей необходимо было иметь электродвигатель, удовлетворяющий требованиям электропривода. Решение этой проблемы стало возможным после создания многофазных, в частности трёхфазных, систем (см. Трёхфазная цепь) переменного тока. Над этой проблемой работали ми. инженеры и учёные (Н. Тесла, амер. учёный Ч. Брэдли, нем. инж. Ф. Хазель-вандер и др.), но комплексное решение предложил в кон. 80-х гг. М. О. Доливо-Доброволъский, к-рый разработал ряд пром. конструкций трёхфазных асинхронных двигателей, трёхфазных трансформаторов, и в 1891 построил трёхфазную линию электропередачи Лауфен - Франкфурт (длина линии 170 км).
Современное состояние Э. Практич. применение трёхфазных систем положило начало совр. этапу развития Э., к-рый характеризуется растущей электрификацией пром-сти, с. х-ва, транспорта, сферы быта и др. Увеличение потребления электроэнергии обусловило стр-во мощных электростанций, электрич. сетей, создание новых и расширение действующих электроэнергетических систем. Стр-во мощных ЛЭП высокого напряжения привело к разработке разнообразного высоковольтного оборудования, электроизоляц. материалов, средств электроизмерит. и преобразовав техники и т. д., а также стимулировало улучшение конструкций электрич. машин и аппаратов, разработку методов анализа процессов в цепях переменного тока (работы Ч. П. Штейнмеца и др.). Совершенствование электро-технич. устройств способствовало формированию таких науч. дисциплин, как высоких напряжений техника, теория электрических цепей, теория электрич. машин, электропривод и др. Успехи Э. оказали существ, влияние на развитие радиотехники и электроники, телемеханики и автоматики, а также вычислительной техники и кибернетики.
Один из важных разделов Э.- электромеханика - охватывает вопросы преобразования энергии, практич. решение к-рых на широкой науч. основе потребовало разработки спец. методов, связанных с анализом и описанием процессов, протекающих именно в электротехнич. устройствах. Математич. описание таких процессов основано на решении уравнений Максвелла. При этом их дополняют уравнениями, описывающими конкретный процесс, или используют вариационные принципы механики. Так, на основе возможных перемещений принципа разработаны различные формализованные методы, среди к-рых наибольшее практич. применение при исследовании процессов, протекающих в электрич. системах, машинах и аппаратах, находят методы: исключения уравнений с периодич. коэффициентами для взаимно перемещающихся цепей; выбора наиболее целесообразных систем обобщённых координат; анализа переходных процессов в электрич. цепях; определения устойчивости работы нерегулируемых и регулируемых электрич. машин, связанных линиями электропередачи, и др. Значит, вклад в развитие этих методов сделали А. А. Горев, П. С. Жданов, С. А. Лебедев, амер. учёный Р. X. Парк, англ, учёные О. Хевисайд, Г. Крон и др. Их труды легли в основу математич. теории электрич. машин и открыли возможность для применения сложного математич. аппарата (тензорного исчисления, графов теории, теории матриц, операционного исчисления) при решении разнообразных прикладных задач, в частности связанных с изучением сложных электромеханич. систем, переходных электромеханич. и электромагнитных процессов. Использование тензорного исчисления привело к появлению такого приёма исследования, как диакоптика, при к-ром данные, характеризующие всю сложную систему (напр., электрич. цепь, содержащую сотни и тысячи узлов и ветвей), можно получать, рассматривая поведение её отд. частей. Особенно эффективным стало употребление формализов. методов в сочетании с машинным проектированием, являющимся одним из перспективных направлений при рассмотрении совр. задач электромеханики (в частности, задач синтеза, решаемых на основе алгебры логики и теории направленных графов). Формализов. методы используют при исследовании мн. проблемных задач Э., напр. таких, как изучение нелинейных цепей (а также возникающих в них гармонич. и субгармонич. колебаний), проводимое на основе методов анализа и синтеза, разработанных ранее для линейных цепей в трудах А. М. Ляпунова, Н. М. Крылова, Н. Н. Боголюбова, Л. И. Мандельштама, Н. Д. Папалекси, А. А. Андронова и др. Важное направление совр. Э.- разработка теоретич. и экспериментальных методов исследований, основывающихся на подобия теории, аналоговом и физ. моделировании, теории планирования эксперимента и позволяющих решать ряд принципиальных научно-технич. проблем Э. К ним, в частности, относятся вопросы совершенствования существуюших способов передачи электроэнергии и разработка новых. В круг этих вопросов входят: исследования процессов, протекающих в линиях электропередачи и преобразоват. устройствах; разработка и совершенствование управляемых элементов коммутац. аппаратуры; создание полупроводниковых преобразователей, способных эффективно работать в сочетании с электромеханич. устройствами (см. Преобразовательная техника), а также изучение возможности использования гиперпроводников и сверхпроводников в линиях электропередачи.
Большое практич. значение имеет разработка способов оптимального управления сложными электроэнергетич. системами и повышения их надёжности. Решение этих задач основывается на использовании методов моделирования и вероятности теории. Необходимое условие для повышения устойчивости и надёжности работы электроэнергетич. систем - создание мощных симметрирующих устройств, статич. регуляторов и др. аппаратуры, обеспечивающей оптимальные режимы работы систем.
Важные направления Э.- создание сложных электромагнитных полей с заданными свойствами, требующее разработки методов расчёта и моделирования электрич. н магнитных полей в ферромагнитных, плазменных и др. нелинейных и анизотропных средах, а также исследование и определение оптимальной конфигурации систем (в частности, сверхпроводящих), создающих сильные магнитные поля; разработка теории управления электромагнитными полями и методов синтеза систем, создающих эти поля.
Значительный интерес представляет изучение импульсных полей высокой интенсивности (см. Импульсная техника высоких напряжений), в т. ч. разработка методов анализа взаимодействия таких полей с веществом, исследование тепловых и электродинамич. процессов в электроэнергетич. устройствах предельных параметров. Результаты этих работ находят применение при создании магнито-проводов для сверхмощных трансформаторов электрических и реакторов электрических.
Теоретич. и эксперимент, методы Э. нашли своё развитие в ряде др. отраслей науки и техники, связанных, в частности, с исследованием свойств вещества (полупроводников, плазмы), с разработкой и созданием средств ядерной и лазерной техники, изучением явлений микромира и жизнедеятельности живых организмов, освоением космич. пространства.
Достижения Э. используются во всех сферах практич. деятельности человека - в пром-сти, с. х-ве, медицине, быту и т. д. Электротехническая промышленность выпускает машины и аппараты для произ-ва, передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии: разнообразную электротехнич. аппаратуру и технологич. оборудование; электроизмерит. приборы и средства электросвязи; регулирующую, контролирующую и управляющую аппаратуру для систем автоматич. управления; электробытовые приборы и машины, мед. и науч. оборудование и др.
Научные учреждения в организации, периодические издания. Большую роль в развитии Э. играют междунар. орг-ции: Междунар. электротехнич. комиссия (МЭК). Междунар. конференция по большим системам (СИГРЭ), Междунар. конференция по применению вычислит, методов в электротехнике (ПИИСИСИ), Междунар. орг-ция по электротехнике (Интерэлектро). Всемирная электротехнич. конференция (ВЭлК). Активное участие в работе этих opr-ций принимают сов. учёные. В СССР науч. исследования по Э. проводятся во Всесоюзном электротехнич. ин-те им. В. И. Ленина (ВЭИ, Москва), Гос. н.-и. энергетич. ин-те им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН, Москва), Всесоюзном НИИ электромеханики (ВНИИЭМ, Москва), Всесоюзном НИИ электропривода (ВНИИЭ, Москва), Всесоюзном НИИ источников тока (ВНИИТ, Москва), Моск. энергетич. ин-те (МЭИ), Ленингр. электротехнич. ин-те (ЛЭТИ), во Всесоюзном НИИ электромашиностроения (Ленинград), НИИ постоянного тока (НИИПТ, Ленинград), а также во мн. науч. центрах др. городов Сов. Союза.
Вопросы Э. освещаются на страницах многочисл. периодич. изданий. В СССР издаются общесоюзные журналы "Элек-тричество", "Электротехника", "Электрические станции" и др.; за рубежом наиболее известны "EEI Bulletin" (N. Y., с 1933), "Energy International" (S. F., с 1963), "Revue cle i'energie" (P., с 1949), "Electrical Review" (L., с 1872).
Лит.: Основы электротехники, под ред. К. А. Круга, М.- Л., 1952; Крон Г., Применение тензорного анализа в электротехнике, пер. с англ.. М.- Л., 1955; История энергетической техники СССР, т. 1 - 2, М.- Л., 1957; История энергетической техники, 2 изд., М.- Л., I960; Уайт Д., By д сон Г., Электромеханическое преобразование энергии, пер. с англ., М.- Л., 1964; Поливанов К. М., Теоретические основы электротехники, 2 изд., ч. 1, 3, М., 1972 - 75; Ж у х о в и ц к н и Б. Я., Негневицкии И. Б., Теоретические основы электротехники, ч. 2, М.- Л., 1965; С е ш у С., Рид М. Б., Линейные графы и электрические цепи, пер. с англ., М., 1971; Мельников Н. А., Матричный метод анализа электрических цепей, 2 изд., М., 1972; Нейман Л. Р., Д-е м и р ч я н К.,С., Теоретические основы электротехники, 2 изд., т. 1- 2, Л., 1975; Стеклов В. Ю., В. И. Ленин и электрификация, 2_изд., М., 1975; Веселовский О. Н., Шнейберг Я. А., Энергетическая техника и её развитие, М., 1976; Энергетика СССР в 1976 - 80 гг., под ред. А. М. Некрасова, М. Г. Первухина, М., 1977. В. А. Веников, Я. Л. Шнейберг
ежемесячный научно-технич. журнал Мин-ва электротехнич. пром-сти СССР и Центр, правления научно-технич. об-ва энергетики и электротехнич. пром-сти. Издаётся в Москве. Осн. в 1930 (до сент. 1963 выходил под назв. "Вестник электропромышленности"). Освещает актуальные теоретич. и практич. вопросы электротехники, публикует материалы о новых разработках, методах расчёта и технологии произ-ва электрич. машин, оборудования и приборов. Тираж (1978) 13,5 тыс. экз.
КЕРАМИКА, обширная группа используемых в пром-сти керамич. материалов (стеатитовая керамика, титановая керамика, пьезоэлектрическая керамика, электрофарфор), обладающих прочностью и необходимыми электротехнич. свойствами (большим удельным электрич. сопротивлением - объёмным и поверхностным, высокой электрич. прочностью, сравнительно небольшим тангенсом угла диэлектрич. потерь). В произ-ве керамики этого типа используются минеральное сырьё и др. исходные материалы высокого качества. Спекание производится в туннельных и конвейерных печах с автоматич. регулированием режима обжига. Среди разных типов Э. к. 1-е место по объёму выпуска занимает электрофарфор.
Лит.: Новая керамика, М., 1969; А в етиков В. Г., Зинько Э. И., Магнезиальная электротехническая керамика. М., 1973; Никулин Н. В., К о р т н е в В. В., Производство электрокерамических изделий, 3 изд., М., 1976.
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, отрасль пром-сти, производящая электротехнич. продукцию для произ-ва, передачи и потребления электрич. энергии. Возникла в 80-х гг. 19 в.; особенно быстро развивалась в Германии и США, где с самого начала была монополизирована крупнейшими пром. объединениями.
В дореволюц. России в кон. 19 в. были созданы филиалы ряда зарубежных компаний. Становление этой отрасли отечеств, пром-сти после Окт. революции 1917 связано с осуществлением ленинского плана ГОЭЛРО. В 1921 был образован 1-й в стране науч. электротехнич. центр - Гос. научно-экспериментальный электротехнич. ин-т (Всесоюзный электротехнич. ин-т им. В. И. Ленина). В 1924 Э. п. достигла уровня 1913.
В годы довоен. пятилеток (1929-40) Э. п. получила развитие в Ленинграде, Москве, Харькове. Номенклатура Э, п. включала все осн. виды силового и слаботочного оборудования. В начале Великой Отечеств, войны 1941-45 значит, часть предприятий перебазировалась в р-ны Поволжья, Урала, Сибири и Ср. Азии, где производилось электротехнич. оборудование для обороны страны. После войны Э. п. была восстановлена и развивалась быстрыми темпами. В 1948 объём произ-ва электротехнич. продукции достиг уровня 1940, а в 1955 превысил его в 8 раз. В эти годы крупные электротехнич. комплексы были созданы в Азерб.
ССР, Арм. ССР, БССР, Груз. ССР, Молд. ССР, Узб. ССР, УССР, в республиках Прибалтики, в р-нах Сибири и Поволжья, что позволило непрерывно увеличивать выпуск электрооборудования в стране (см. табл. 1).
Табл. 1.- Производство важнейших видов электротехнической продукции в СССР
| Виды продукции | 1940 | 1950 | 1960 | 1970 | 1976 |
| Генераторы к турбинам, млн. квт... | 0,5 | 0,9 | 7,9 | 10,6 | 16,6 |
| Электромашины крупные, тыс. шт. ... | 0,3 | 1,4 | 8,0 | 17,0 | 25,9 |
| Электродвигатели переменного тока мощностью свыше 100 квт, тыс. шт. ... | 3,1 | 15,8 | 19,5 | 28,0 | 37,8 |
| Электродвигатели переменного тока мощностью от 0,25 до 100 квт, тыс. шт. ... | 261 | 787 | 2850 | 5837 | 8513 |
| Трансформаторы силовые, млн. кв*а | 3,5 | 10,2 | 49,4 | 106 | 144 |
Э. п. выпускает силовое электротехнич. оборудование, технич. характеристики к-рого соответствуют мировому уровню развития науки и техники: двухполюсные турбогенераторы мощностью 800 Мвт', гидрогенераторы мощностью до 500 Мвт; высоковольтное оборудование на 750 кв; полупроводниковые преобразователи мощностью до 10 Мвт; рудо-термич. печи мощностью 72 Mв*а; электрич. машины всей номенклатуры и др.
В связи с быстрым ростом масштабов произ-ва и появлением новых технич. направлений из Э. п. выделились произ-во радиотехнич. оборудования, средств связи, электроизмерит. приборов, автотракторного электрооборудования.
Ведущие производств. объединения Э. п.- "Электросила", "Запорожтранс-форматор", "Динамо", "Уралэлектротяжмаш", "Светотехника", "Моска-бель", з-ды - Моск. электромеханич. им. Владимира Ильича, харьковские "Электротяжмаш" и электромеханический (ХЭМЗ), Новочеркасский электровозостроительный (НЭВЗ), ленингр. "Электрик", "Сибэлектротяжмаш". (Новосибирск).
Э. п. СССР - наукоёмкая отрасль пром-сти. Науч. базу Э. п. составляют различные н.-и., проектно-конструкторские и технологич. орг-ции, в т. ч. научно-технич. центры высоковольтного оборудования (ВЭИ им. В. И. Ленина), крупного электромашиностроения (ВНИИ-электромаш), трансформаторостроения (ВИТ), электротермич. оборудования (ВНИИЭТО), электросварочного оборудования (ВНИИЭСО), светотехнич. оборудования (ВНИСИ), кабельной промышленности (ВНИИКП) и др.
В 9-й пятилетке (1971-75) выпуск продукции по сравнению с 8-й пятилеткой (1966-70) увеличился в 1,5 раза, производительность труда возросла на 39% , освоено более 6 тыс. новых изделий, треть продукции отмечена Гос. знаком качества.
В десятой пятилетке (1976-80) осваивается выпуск уникального двухполюсного турбогенератора мощностью 1,2 Гвт, электрооборудования для сверхдальних линий электропередачи постоянного тока 1500 кв и переменного тока 1150 кв, электровозов мощностью св. 8000 квт, взрывозащищённого электрооборудования на напряжение 1140 кв и др.
Сотрудничество СССР с др. странами социализма в области Э. п. осуществляется на основе социалистич. интеграции. В короткие сроки увеличен выпуск осн. видов электрооборудования (см. табл. 2)м и удовлетворена потребность в нём стран - членов СЭВ. С 1974 Э. п. стран- членов СЭВ и СФРЮ координируется в рамках междунар. орг-ции по экономич. и научно-техннч. сотрудничеству Интерэлектро, что позволяет решать важные экономич. и научно-технич. проблемы в области Э. п.
Табл. 2. -Производство электрооборудования в странах - членах СЭВ.
Генераторы к паровым и газовым турбинам, Мвт.
| 1960 | 1965 | 1970 | 1975 | |
| Болгария... | - | - | - | - |
| Венгрия... | 347 | 416 | 473 | 752 |
| ГДР... | 551 | 815 | 142 | 192 |
| Польша... | 177 | 425 | 1390 | 1290 |
| Румыния... | 51 | 26 | 81 | 834 |
| ЧССР... | 1023 | 776 | 1166 | 1248 |
Трансформаторы силовые, млн. кв*а
| 1960 | 1965 | 1970 | 1975 | |
| Болгария... | 1,17 | 2,67 | 3,26 | 3,29 |
| Венгрия... | - | 2,25 | 2,83 | 3,56 |
| ГДР... | 5,50 | 7,16 | 9,04 | 11,41 |
| Польша... | 3,04 | 5,46 | 8,74 | 13,93 |
| Румыния... | 1,58 | 4,13 | 8,77 | 15,97 |
| ЧССР... | 4,26 | 5,88 | 6,07 | 7,73 |
СССР оказывает технич. помощь в стр-ве предприятий электротехнич. профиля ряду развивающихся стран (Индия, Ирак и др.), а также экспортирует готовую электротехнич. продукцию во мн. страны мира.
Э. п. ведущих капиталистич. стран характеризуется высокой степенью монополизации и концентрации. Так, на долю 11 крупнейших электротехнич. компаний мира - "Дженерал электрик", "Вестингауз" (США), чСименс", "АЭГ-Теле-функен" (ФРГ), "Мацусита электрик индастриал", "Хитати", "Тосиба" (Япония), "Дженерал электрик" (Великобритания), "КЖЭ" (Франция), "АСЕА" (Швеция), "ВВС" (Швейцария) - приходится более 50% произ-ва электротехнич. продукции капиталистич. стран (см. также Электротехнические и электронные монополии). Произ-во силового электротехнич. оборудования растёт высокими темпами (см. табл. 3).
Табл. 3. - Производство важнейших видов электротехнического оборудования в США и ФРГ (в млн. долл. США по курсу 1973)
|
Страны |
Электрические машины (включая турбогенераторы) |
Трансформаторы |
Высоковольтное оборудование |
|||||||
|
1955 | 1965 |
1973 |
1955 |
1965 |
1973 |
1955 |
1965 |
1973 |
|||
|
1823 |
2837 |
4820 |
665 |
921 |
1540 |
760 |
1299 |
2205 |
||
|
США... |
||||||||||
| ФРГ ... | 347 | 771 | 1341 | 149 | 315 | 478 | 84 | 145 | 303 | |
Лит.: Материалы XXV съезда КПСС, М., 1977; Развитие электротехники в СССР, М., 1962; Электротехническая промышленность СССР. [1917 - 1967 гг.], М., 1967.
Ю. А. Никитин.
тонколистовая магнитно-мягкая сталь для магнитопроводов (сердечников) электротехнич. оборудования (трансформаторов, генераторов, электродвигателей, дросселей, стабилизаторов, реле и т. д.). В зависимости от требуемого уровня магнитных свойств Э. с. содержит различное кол-во кремния. В соответствии с технологией произ-ва Э. с. подразделяют на холоднокатаные (изотропные или анизотропные; до 3,3% Si) и горячекатаные (изотропные; до 4,5% Si); в качестве легирующей добавки Э. с. могут содержать до 0,5% А1. Иногда Э. с. условно разделяют на динамную (0,8-2,5% Si) и трансформаторную (3-4,5% Si). Э. с. выпускается в виде листов (часто в рулонах) и узкой ленты толщиной 0,05-1 мм. К Э. с. относится также чистое железо в виде листов или ленты толщиной 0,1-8 мм либо в виде сортового проката (круг или квадрат) различных размеров. Качество Э. с. характеризуется электромагнитными свойствами (удельными потерями, коэрцитивной силой и магнитной индукцией), изотропностью магнитных свойств (разницей в значениях магнитных свойств металла вдоль и поперёк направления прокатки), геом. размерами и качеством листов и полос, механич. свойствами, а также параметрами электроизоляц. покрытия. Снижение удельных потерь в стали обеспечивает уменьшение потерь энергии в магнитопроводах; повышение магнитной индукции стали позволяет уменьшить габариты магнитопроводов; снижение анизотропии магнитных свойств улучшает характеристики устройств с вращающимися магнитопроводами. Э. с. обычно поставляется в отожжённом состоянии. Широкое применение находят высококачеств. холоднокатаные Э. с., напр. Э. с. с ребровой текстурой, характеризующиеся пониженными удельными потерями (для листов толщиной 0,35 мм менее 1 вт/кг при индукции 1,5 тл и частоте 50 гц). Для снятия механич. напряжений, возникающих при изготовлении деталей магнитопроводов, проводят дополнит, кратковременный отжиг при 800-850 °С. Нек-рые Э. с. поставляются в неотожжённом виде; в этом случае для обеспечения заданного уровня магнитных свойств после механич. обработки необходимо проводить термич. обработку деталей.
Лит.: Д. у б р о в Н.Ф., Л а п к и н Н. И., Электротехнические стали, М., 1963; Дружинин В. В., Магнитные свойства электротехнической стали, 2 изд., М., 1974. А. Г. Петренко.
ЭЛЕКТРОННЫЕ МОНОПОЛИИ капиталистических стран. Электротехнич. и электронная пром-сть капиталистич. стран относится к высокомонополизированным отраслям произ-ва. В США на предприятиях трёх Э. и э. м. сконцентрировано ок. 40% общего числа занятых в отрасли, 2 треста выпускают 80% всего электрооборудования в стране, 4 - св. 50% радиоэлектронной техники, 1 - ок. 80% ЭВМ и 1 - ок. 60% электроламп. В ФРГ два концерна контролируют почти 3/4 выпуска продукции отрасли, в Великобритании, Франции и Италии 3-4 монополии производят 50-70% всей продукции отрасли. Э. и э. м. входят в число крупнейших монополистич. объединений мира. В 1975 среди 50 ведущих пром. монополий было 8 Э. и э. м., оборот к-рых превышал 5 млрд. долл. Ведущее положение в отрасли занимают монополии США, превосходящие своих конкурентов по абсолютным размерам продаж и по выпуску продукции на одного занятого. Практически во всех крупных капиталистич. державах в число первых 3-5 электротехнич. и электронных компаний входят либо филиал амер. Э. и э. м., либо компания, крупный пакет акций к-рой принадлежит тресту США. Нац. монополии стран Зап. Европы и Японии связаны с амер. трестами лицензионными соглашениями. По масштабам деятельности с амер. компаниями могут равняться лишь ведущие монополии ФРГ и Японии, а также голл. "Филипс". Однако темпы роста продаж монополий в странах Зап. Европы и Японии в 1967-73 были существенно выше, чем в США: за эти годы продажи Э. и э. м. ФРГ, Нидерландов, Франции и Японии выросли в 3-4,5 раза, а монополий США - в 0,5-2 раза.
Деятельность Э. и э. м. характеризуется высокой степенью внешнеэкономич. экспансии, осн. орудием к-рой является массовый экспорт товаров, капитала и технологии. По масштабам производств, и торг, операций за пределами своих стран эти монополии стоят в одном ряду с ведущими транснац. корпорациями др. отраслей: Э. и э. м. имеют десятки производств, и сотни сбытовых и обслуживающих предприятий в др. странах и экспортируют 20-60% своей продукции, а также контролируют электротехнич. и электронную пром-сть мн. развивающихся стран.
Для Э. и э. м. свойственна как специализация в произ-ве одной или неск. крупных групп электротехнич. и электронной продукции (напр., слаботочного оборудования, ЭВМ и т. п.), так и широкая диверсификация произ-ва, во мн. случаях выходящая за пределы отрасли.
Монополии выпускают продукцию общего машиностроения ("Хитати", "Тосиба", "АЭГ-Телефункен"), химич. товары и металлы ("Дженерал электрик", "Филипс"), воен. технику, действуют в сферах услуг, связанных с их осн. деятельностью, напр, телевидение, радиовещание, связь, обслуживание ЭВМ, и не связанных с ней,- издательская деятельность, кредитование населения и т. п. ("ИТТ", "РКА", "Вестингауз электрик"). Э. и э. м. США, напр., контролируют две из трёх осн. телевиз. сетей страны. Э. и э. м. являются важнейшими составными частями финансово-монополистич. групп империалистич. стран.
"ИБМ" - крупнейший в мире продуцент ЭВМ, выпускает также конторское оборудование. Контролирует ок. 70% капиталистич. произ-ва ЭВМ н 50% продаж электрич. пишущих машинок в США, выступает 2-м в мире производителем копировального оборудования. В погоне за макс. сверхприбылью и в целях ограничения деятельности конкурентов "ИБМ" использует и укрепляет своё монопольное положение на рынке тем, что б. ч. выпускаемых ЭВМ сдаёт в аренду или эксплуатирует в своих вычислит, центрах. Является одной из самых прибыльных компаний мира. Имеет 24 завода в США и 26 в 13 др. странах, вычислит, центры и станции обслуживания более чем в 100 странах. Филиалы компании в ФРГ, Франции и Великобритании входят в число 35 крупнейших пром. компаний этих стран, на её зарубежные предприятия в 1975 приходилось 50,4% её продаж и 55,5% прибыли.
"Дженерал электрик" контролирует в США св. 20% производств, мощностей отрасли, 15% произ-ва тяжёлого электрооборудования, ок. 40% - ядерных реакторов и 60% - электроламп; 1-я по выпуску синтетич. алмазов в стране. Св. половины её продаж составляет пром. электротехнич. и энергосиловое оборудование. В 1976 имела 224 завода в США и св. 110 в 24 др. странах, на к-рые приходилось ок. '/4 объёма её произ-ва. Входит в группу Меллонов.
"ИТТ" специализируется на произ-ве слаботочного электронного оборудования, выпускает также пром. оборудование и воен. технику, контролирует важные межконтинент, линии связи, активно действует в сфере услуг (страхование, кре-
Основныепоказатели деятельности ведущих электротехнических и электронных монополий (1976), млрд. долл.
|
Наименование монополий |
Год основания |
Продажи |
Чистая прибыль |
Активы |
Собственный капитал |
Число занятых, тыс. человек |
|
Монополии США "Иктернэшонал бизнес мэшпнс" ("ИБМ") ... |
1911 |
16,3 |
2,4 |
17,7 |
12,7 |
292 |
|
"Дженерал электрик"... |
1892 |
15,7 |
0,9 |
12,0 |
5,3 |
380 |
|
"Интернэшонал телефон энд телеграф" ("ИТТ") ... |
1920 |
11,8 |
0,5 |
11,1 |
4,6 |
375 |
|
"Уэстерн электрик" ... |
1915 |
6,9 |
0,2 |
5,2 |
3,3 |
151 |
|
"Вестингауз электрик"... |
1886 |
6,1 |
0,2 |
5,3 |
2,1 |
161 |
|
"Рейдио корпорейшенов Америка" ("РКА") ... |
1919 |
5,3 |
0,2 |
3,8 |
1,3 |
110 |
|
Монополии других стран "Филипслуила.чпенфабрикен", Нидерланды ... |
1891 |
11,5 |
0,21 |
12,2 |
4,1 |
392 |
|
"Сименс", ФРГ ... |
1847 |
8,1 |
0,2 |
8,2 |
2,4 |
304 |
|
"Хитати", Япония ... |
1910 |
6,7 |
0,2 |
8,4 |
2,0 |
143 |
|
"АЭГ-Телефункен", ФРГ |
1883 |
5,4 |
0,2 |
3,7 |
0,6 |
162 |
|
"Мацуснта электрик индастриал", Япония ... |
1918 |
5.7 |
0,2 |
5,1 |
2,1 |
83 |
дитные операции и т. д.)- Её предприятия вне США, на к-рых занято св. 150 тыс. чел., дают ей ок. 50% всей прибыли. чИТТ" - ведущая монополия на рынках бытовой электронной аппаратуры и оборудования связи в Зап. Европе, где она контролирует св. 60% произ-ва телефонного оборудования. Входит в финанс. группу Рокфеллеров.
Крупнейшая Э. и э. м. Зап. Европы - "Филипс", контрольный пакет акций к-рой (55%) принадлежит голл. капиталу; в ней участвуют также швейц., франц., западногерм. и амер. капитал. По доле заграничных операций в деятельности компании она относится к ведущим транснац. корпорациям; на её предприятиях лочти в 50 странах работает св. 390 тыс. чел. Монополизировала рынок электро-и радиотоваров в Нидерландах и занимает 1-е место в Зап. Европе по выпуску электроламп.
Ок. 1/з продаж концерна "Сименс" приходится на энергосиловое оборудование. "Сименс" выпускает также электро-технич. и электронное, в т. ч. мед. и воен., оборудование, участвует в атомной пром-сти страны и имеет заводы почти в 25 др. странах. Входит в финанс. группу Немецкого банка.
Ведущая по выпуску слаботочного оборудования в США Э. и э. м. "Уэстерн электрик" - дочерняя компания крупнейшей монополии в области телефонной связи "Америкой телефон энд телеграф компании, к-рой она поставляет ок. 90% своей продукции. Контролируется Меллонами и Рокфеллерами.
Японская "Хитати" выпускает тяжёлое, бытовое и пром. электрооборудование, оборудование связи, электронную технику. Является одной из ведущих монополий в стране по стр-ву ядерных реакторов. Св. 15% своей продукции экспортирует. Имеет св. 100 заводов в Японии. Связана с финанс. группами Фудзи и Санва.
Основа производств, программы "Вестингауз электрик" - пром. электрооборудование и энергосиловое оборудование, на к-рые приходится св. 2/з её продаж. Производит ок. 40% всех ядерных реакторов в США, выпускает воен. технику, эксплуатирует радио- и телевизионные станции. "Вестингауз электрик" имеет 111 заводов в США и 121 - в других странах (1976). Контролируется Меллонами.
Западногерм. "АЭГ-Телефункен" выпускает почти все виды электротехнич. и радиоэлектронной продукции, энергосиловое, в т. ч. пром. и транспортное, оборудование, ядерные реакторы. В 1-й пол. 70-х гг. в результате острой конкурентной борьбы на рынке ЭВМ и радиоэлектроники позиции монополии ухудшились - 1974 и 1975 она закончила с убытком. Входит в финанс. группу Немецкого банка.
"Рейдио корпорейшен оф Америка" {"РКА") - крупнейшая в радиоэлектронной пром-сти капиталистич. мира монополия США. Имеет св. 30 заводов и 400 радио- и телевиз. станций. Входит в сферу влияния финанс. групп Рокфеллеров, Лименов и Лазарев.
"Мацусита электрик индастриал" специализируется на произ-ве электро-, радио- и телевиз. аппаратуры. Имеет 135 заводов в Японии и 29 в 22 др. странах (1976). Вне Японии реализует ок. 20% своей продукции. Связана с финанс. группой Сумитомо. И. А. Агаянц.
ИНСТИТУТЫ в СССР, высшие учебные заведения для подготовки специалистов в области электротехники, электромеханики, электроэнергетики для различных отраслей нар. х-ва, связанных с практич. применением электрич. явлений. В 1978 в стране было 2 таких спец. ин-та. Старейшим из них является Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина). Новосибирский Э. и. (осн. в 1950) имеет ф-ты: радиотехнич., автоматики и вычислит, техники, автоматизир. систем управления, электронной техники, физико-технич., электромеханич., электроэнергетич., машиностроения, монтажно-электротехнич., самолётостроения; вечернее, заочное и подготовит, отделения. Срок обучения в Э. и. 5-6 лет. Подготовка инженеров-электротехников ведётся также на ф-тах др. высших технич. уч. заведений. См. Энергетическое и электротехническое образование, Техническое образование.
ИНСТИТУТ Всесоюзный и м. В. И. Л е н и н а (В Э И), находится в Москве, в ведении Мин-ва электротехнич. пром-сти СССР. Осн. в 1921 под назв. "Гос. экспериментальный электротехнич. ин-т" (совр. назв. с 1927). Ин-т осуществляет н.-и. и опытно-конструкторские работы в области техники высоких напряжений, высоковольтной коммутац. аппаратуры, передачи энергии постоянным током высокого напряжения, полупроводниковых приборов, средств автоматич. регулирования в энергосистемах. В составе ин-та отделения (в гг. Тольятти, Истре, Ереване, Минусинске, Волжском, Белой Церкви), опытный завод. В ин-те работали С. И. Вавилов, Б. А. Введенский, В. И. Векслер, К. А. Круг (первый директор), Г. С. Ландсберг, С. А. Лебедев, В. И. Попков, К. И. Шенфер, М. В. Шулейкин и мн. другие. Ин-т имеет очную и заочную аспирантуру. Учёному совету предоставлено право приёма к защите докторских и кандидатских диссертаций. Издаёт " Труды ВЭИ" (с 1924). Награждён орденом Ленина (1947) и орденом Октябрьской Революции (1971).
СТЕКЛО, стекло, обладающее определёнными электрическими свойствами и применяемое в электротехнике и электронике в качестве изоляц. и конструкц. материалов.
Электроизол я ц и о н н о е стекло применяют для изготовления изоляторов линий электропередач, герметичных вводов и разъёмов, конденсаторов; стеклянную ткань и стеклопластики - для изоляции деталей электрич. машин и устройств. В тонкой (2-5 мкм) стеклянной изоляции выпускается микропровод. Для электроизоляции используют бесщелочные и малощелочные алюмосиликатные стёкла, обладающие высокими электросопротивлением и влагостойкостью, электрич. и термич. прочностью.
Электровакуумное стекло - осн. конструкц. материал в электровакуумном приборостроении и произ-ве источников света. Из него изготовляют электронные лампы, электроннолучевые и рентгеновские трубки, фотоумножители, счётчики частиц, лампы накаливания, газоразрядные лампы, галогенные лампы, импульсные источники света и т. д. Из электровакуумного стекла делают оболочки, держатели и изоляторы электродов ("ножки"), а также герметичные выводы электровакуумных и полупроводниковых приборов с металлич. корпусом. Электровакуумные стёкла должны иметь высокие диэлектрич. характеристики и (во избежание растрескивания спаев) согласованный с металлами (или стёклами) коэфф. теплового расширения (КТР) а. По значению КТР и, следовательно, возможности спаивания с соответствующими металлами электровакуумные стёкла разделяют на след. осн. группы (а*107, град -1): кварцевая (6-10), вольфрамовая (37-40), молибденовая (47-50), титановая (72-75), платинитовая (84-92), железная (110- 120).
Для спаивания металлов и стёкол со значительной разницей в КТР (напр., кварцевого стекла) используют последовательные спаи из неск. стёкол с небольшими отличиями в КТР (переходные стёкла) или спец. переходы. В отечеств, классификации электровакуумных стёкол значение КТР указывается в марке стекла (напр., стекло С49-2 имеет а = = 49-10~7 град ~4). В качестве электровакуумных стёкол используют бромсили-катные, алюмосиликатные, щелочные и бесщелочные стёкла, содержащие окислы щёлочноземельных металлов, свинца и др. Для изготовления мощных источников света применяют кварцевое и высококремнезёмное (кварцоидное) стёкла (94- 96% SiО2).
В микроэлектронике тонкие (1-50 мкм) стеклянные плёнки используют для межслойной изоляции, бескорпусной защиты интегральных схем, герметизации их корпусов и т. д. Для получения тонких плёнок применяют легкоплавкие бесщелочные боратные и боросиликатные стёкла. Из стёкол изготовляют нек-рые типы корпусов интегральных схем.
Лит.: Справочник по производству стекла, под ред. И. И. Китайгородского и С. И. Сильвестровича, т. 1, М., 1963; Р оус Б., Стекло в электронике, пер. с чеш., М., 1969; Цимберов А. И., Штерн А. В., Стеклянные изоляторы, М., 1973.
В. М. Шелюбский.
ЭЛЕКТРОТОН (от электро... и греч. tonos - напряжение), изменение состояния нерва, мышцы и др. возбудимых тканей, подвергаемых воздействию постоянного электрич. тока. Впервые обнаружен в 1859 нем. физиологом Э. Пфлюгером, к-рый показал, что при замыкании тока подпороговой силы в области приложения анода возбудимость понижается (анэлектротон), а в области катода - повышается (катэлектротон). При постепенном повышении силы тока его замыкание приводит к появлению в области катода потенциала действия, но в области анода снижение возбудимости может привести к блоку проведения. Рус. физиолог Б. Ф. Вериго (1883, 1888), существенно дополнивший данные Пфлю-гера, установил, что при длительном действии тока начальное "катэлектротоническое" повышение возбудимости сменяется "католической депрессией", т. е. снижением возбудимости, а в области анода снижение возбудимости переходит в чанодическую экзальтацию". Э. способен распространяться вдоль нервной или мышечной клеток (периэлектротон). Природа первичных (при кратковременном действии тока) и вторичных (при его длительном действии) электротонич. изменений возбудимости и проводимости различна. Первичные катэлектротон и анэлектротон объясняются сдвигами мембранного потенциала возбудимой клетки соответственно ближе или дальше от критич. уровня, при к-ром начинает генерироваться потенциал действия (см. Биоэлектрические потенциалы, Поляризация биоэлектрическая). Вторичные электротонич. явления связаны с воздействием на процессы инактивации натриевой проницаемости и активации калиевой проницаемости мембраны возбудимой клетки (см. Мембранная теория возбуждения). Явления Э., участвуя в механизмах, формирующих работу нервной системы, играют важную роль в распространении импульсов по нервным сетям. Изучение Э. привело к разработке приёмов раздражения двигательного аппарата человека, к-рые используются при электродиагностике заболеваний перифе-рич. нервной и мышечной систем.
Л. Г. Магазаник.
ЭЛЕКТРОТРАВМА (от электро... и травма), болезненное состояние организма, вызванное воздействием электрич. тока (в быту, на произ-ве, а также при поражении молнией). Тяжесть Э. зависит от параметров тока и длительности его воздействия. При силе тока до 10 ма возникают лишь неприятные ощущения, в более тяжёлых случаях - непроизвольное сокращение мышц в области контакта с проводником тока (напр., мышц верх, конечности); при силе тока в 15 ма сокращения мышц настолько сильны, что не позволяют разжать пальцы, схватившие проводник (т. н. неотпускающий ток); при 25 ма и более возникают судороги всех мышц тела (в т. ч. и дыхательных, что создаёт угрозу смерти от удушья), нарушения деятельности нервной и сердечно-сосудистой систем, потеря сознания, клинич. смерть, что требует применения реанимационных мер. Переменный ток порядка 100 ма воздействует непосредственно на миокард, вызывая фибрилляцию сердца, при к-рой для восстановления ритмичных сокращений сердца применяют дефибриллятор. Переменный ток напряжением до 450- 500 в более опасен, чем постоянный; при более высоком напряжении постоянный ток опаснее переменного. При действии тока напряжением выше 350 в возникают местные изменения - электроожоги 3-й и 4-Й степени (см. Ожог) в местах входа и выхода тока; по протяжению они различны: от точечных "меток" до обугливания конечности.
Судьба пострадавшего зависит от своевременности оказания первой помощи, к-рая включает быстрое освобождение его от действия тока, в тяжёлых случаях - искусств, дыхание и массаж сердца через грудную клетку. После Э. необходима госпитализация для лечения электроожогов и нервно-сосудистых нарушений. Профилактика Э.: строгое соблюдение правил техники безопасности при монтаже, эксплуатации и ремонте электроустановок.
Лит.: Береэнева В. И., Электротравма, электроожоги и их лечение, Л., 1964. В. Ф. Пожариский.
ЭЛЕКТРОУГЛИ, город (с 1956) в Ногинском р-не Московской обл. РСФСР. Ж.-д. станция в 35 км к В. от Москвы. 18 тыс. жит. (1974). Объединение "Электроугли", комбинат керамических изделий, з-д "Техуглерод". Вечерний индустриальный и машиностроительный техникумы.
ЭЛЕКТРОФАРФОР, диэлектрик, используемый для высоко- и низковольтных линий электропередач и в произ-ве разнообразного электротехнич. оборудования; разновидность электротехнической керамики. Технология Э. (см. Фарфор) позволяет изготовлять прессованием, пластич. формованием и отливкой изделия разнообразной формы размером от неск. мм до 2-3 м. Наряду с полевошпатовым Э. (осн. вид Э.) выпускаются глинозёмный, цирконовый и ашаритовый Э. Характеристики Э. зависят от фазового состава (содержания кварца, муллита, корунда, циркона и стекловидной фазы): предел прочности при статич. изгибе 60-140 Мн/м2 (600- 1400 кгс/см2); электрич. прочность при 500 гц 28-40 кв/мм, удельное объёмное электрич. сопротивление при 20 °С 1*10'°-3,74*1012ом-м, диэлектрич. проницаемость при 50 гц 6,3-8,2. Высокие требования к Э. обусловливают использование для его произ-ва лишь чистого и стабильного по составу керамич. сырья (каолинов, глин, кварцевого песка, циркона и др.).
ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЯ, раздел физиологии, изучающий различные электрич. явления в живых тканях организма (биоэлектрич. потенциалы), а также механизм действия на них электрич. тока. Первые науч. сведения о "животном электричестве" были получены в 1791 Л. Галъвани. Он обнаружил, что замыкание металлич. проводником оголённых нерва и мышцы лягушки сопровождается сокращением последней, и истолковал этот факт как результат действия возникающего в живой ткани электричества. Этот опыт вызвал возражения А. Вольты, к-рый указал, что раздражение мышцы может быть связано с появлением электричества в состоящей из разнородных металлов внешней цепи. Гальвани воспроизвёл также сокращение мышцы без участия металлич. проводника (путём прикосновения повреждённого участка нерва к мышце) и с несомненностью показал, что источником электричества является живая ткань. В 1797 опыты Гальвани подтвердил нем. учёный А. Гумбольдт. Итал. физиолог К. Маттеуччи в 1837 доказал наличие разности электрич. потенциалов между повреждённой и неповреждённой частями мышцы. Он обнаружил также, что мышца при её сокращении создаёт электрич. ток, достаточный для раздражения др. нервно-мышечного соединения. Э. Дюбуа-Реймон при помощи более совершенной методики в 1848 подтвердил, что повреждение мышцы или нерва всегда сопровождается появлением разности потенциалов, уменьшающейся при возбуждении. Тем самым был открыт потенциал действия ("отрицательное колебание", по терминологии того времени) - один из осн. видов электрич. процессов в возбудимых тканях. Дальнейшее развитие Э. было предопределено созданием технич. средств для регистрации слабых и кратковременных электрич. колебаний. В 1888 нем. физиолог Ю. Бернштейн предложил т. н. дифференциальный реотом для изучения токов действия в живых тканях, к-рым определил скрытый период, время нарастания и спада потенциала действия. После изобретения капиллярного электрометра, применяемого для измерения малых эдс, такие исследования были повторены более точно франц. учёным Э. Ж. Мареем (1875) на сердце и
А. Ф. Самойловым (1908) на скелетной мышце. Н. Е. Введенский (1884) применил телефон для прослушивания потенциалов действия. Важную роль в развитии Э. сыграл сов. физиолог В. Ю. Чаговец, впервые применивший в 1896 теорию электролитич. диссоциации для объяснения механизма появления электрич. потенциалов в живых тканях. Бернштейн сформулировал в 1902 осн. положения мембранной теории возбуждения, развитые позднее англ, учёными П. Бойлом и Э. Конуэем (1941), А. Ходжкином, Б. Кацем и А. Хаксли (1949). В нач. 20 в. для электрофизиол. исследований был использован струнный гальванометр, позволивший в значит, мере преодолеть инерционность др. регистрирующих приборов; с егопомощью В. Эйнтховен и Самойлов получили подробные характеристики электрич. процессов в различных живых тканях. Неискажённая регистрация любых форм биоэлектрич. потенциалов стала возможной лишь с введением в практику Э. (30-40-е гг. 20 в.) электронных усилителей и осциллографов (Г. Бишоп, Дж. Эрлангер и Г. Гассер, США), составляющих основу электрофизиол. техники. Использование электронной техники позволило осуществить отведение электрич. потенциалов не только от поверхности живых тканей, но и из глубины при помощи погружаемых электродов (регистрация электрич. активности отд. клеток и внутриклеточное отведение). Позднее в Э. стала широко использоваться также электронно-вычислит. техника, позволяющая выделять очень слабые электрич. сигналы на фоне шумов, проводить автоматич. статистич. обработку большого кол-ва электрофизиол. данных, моделировать электрофизиол. процессы и т. д. Значит, вклад в развитие Э. внесли также рус. и сов. физиологи - И. Г. Тарханов, Б. Ф. Вериго, В. Я. Данилевский, Д. С. Воронцов, А. Б. Коган, П. Г. Костюк, М.Н. Ливанов и др.
Электрофизиол. метод регистрации электрич. потенциалов, возникающих во время активных физиол. функций во всех без исключения живых тканях,- наиболее удобный и точный метод исследования этих процессов, измерения их временных характеристик и пространств, распределения, т. к. электрич. потенциалы лежат в основе механизма генерации таких процессов, как возбуждение, торможение, секреция. Вместе с тем электрич. ток - наиболее универсальный раздражитель для живых структур; хим., механич. и др. раздражители при действии на ткани также трансформируются на клеточных мембранах в электрич. изменения. Поэтому электрофизиол. методы широко используются во всех разделах физиологии для вызова и регистрации деятельности различных органов и систем. Соответственно они широко применяются также в патофизиол. исследованиях и в клинич. практике для определения функцион. нарушений жизненных функций. Диагностич. значение приобрели различные электрофизиол. методы - электрокардиография, электроэнцефалография , электромиогра-фия, электроретгшография, электродермография (регистрация изменений электрич. потенциалов кожи) и др.
Осн. проблемы совр. Э.: изучение физико-хим. процессов на клеточной мембране, приводящих к появлению электрич. потенциалов, и их изменение во
время активных физиол. процессов (см. Биоэлектрические потенциалы, Возбуждение, Торможение, Импульс нервный), а также биохим. процессов, поставляющих энергию для переноса ионов через мембрану и создания ионных градиентов - основы генерации таких потенциалов; исследование мол. структуры мембранных каналов, к-рые избирательно пропускают через мембрану те или иные ионы и тем самым создают различные формы активных клеточных реакций; моделирование биоэлектрич. явлений на искусств, мембранах. См. также ст. Физиология.
Лит.: Гальвани А., Вольта А., Избранные работы о животном электричестве, М.- Л., 1937; Брейзье М., Электрическая активность нервной системы, пер. с англ., М., 1955; Беритов И. С., Общая физиология мышечной и'нервной системы, 3 изд., т. 1 - 2, М., 1959 - 66; Воронцов Д. С., Общая электрофизиология, М., 1961; X о д ж к и н А.,'Нервный импульс, пер. с англ., М., 1965; Кат ц Б., Нерв, мышца и синапс, пер. с англ., М., 1968; Ходоров Б. И., Общая физиология возбудимых мембран,' М., 1975 (Руководство по физиологии); КостюкП. Г., Физиология центральной нервной системы, 2 изд., К., 1977; Erlanger J., G a s s e r H. S., Electrical signs of nervous activity, Phil., 1937; Schaefer H., Elektrophy-siologie, Bd 1 - 2, W., 1940 - 42; Hubbard J., Llinas R., Quastel D., Electrophysiological analysis of synaptic transmission, L., 1969 П. Г. Костюк.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ, общее назв. методов обработки конструкционных материалов непосредственно электрич. током, электролизом и их сочетанием с механич. воздействием. В Э. и э. м. о. включают также методы ультразвуковые, плазменные и ряд др. методов. С разработкой и внедрением в произ-во этих методов сделан принципиально новый шаг в технологии обработки материалов - электрич. энергия из вспомогат. средства при механич. обработке (осуществление движения заготовки, инструмента) стала рабочим агентом. Всё более широкое использование Э. и э. м. о. в пром-сти обусловлено их высокой производительностью, возможностью выполнять технологии. операции, недоступные механич. методам обработки. Э. и э. м. о. весьма разнообразны и условно их можно разделить на электро-физич. (электроэрозионные, электромеханич., лучевые), электрохимич. и комбинированные (рис. 1).
ОБРАБОТКИ Электроэрозионная обработка основана на вырывании частиц материала с поверхности импульсом электрич. разряда. Если задано напряжение (расстояние) между электродами, погружёнными в жидкий диэлектрик, то при их сближении (увеличении напряжения) происходит пробой диэлектрика - возникает электрич. разряд, в канале к-рого образуется плазма с высокой темп-рой.
Т. к. длительность используемых в данном методе обработки электрич. импульсов не превышает 10-2сек, выделяющееся тепло не успевает распространиться в глубь материала и даже незначит. энергии оказывается достаточно, чтобы разогреть, расплавить и испарить небольшое кол-во вещества. Кроме того, давление, развиваемое частицами плазмы при ударе об электрод, способствует выбросу (эрозии) не только расплавленного, но и просто разогретого вещества. Поскольку электрич. пробой, как правило, происходит по кратчайшему пути, то прежде всего разрушаются наиболее близко располож. участки электродов. Т. о., при приближении одного электрода заданной формы (инструмента) к другому (заготовке) поверхность последнего примет форму поверхности первого (рис. 2).
Производительность процесса, качество получаемой поверхности в осн. определяются параметрами электрич. импульсов (их длительностью, частотой следования, энергией в импульсе). Электроэрозионный метод обработки объединил электроискровой и электроимпульсный методы. Электроискровая обработка была предложена сов. учёными Н. И. и Б. Р. Лазаренко в 1943. Она основана на использовании искрового разряда. При этом в канале разряда темп-pa достигает 10 000 °С, развиваются значит, гидродинамич. силы, но сами импульсы относительно короткие и, следовательно, содержат мало энергии, поэтому воздействие каждого импульса на поверхность материала невелико. Метод позволяет получить хорошую поверхность, но не обладает достаточной производительностью. Кроме того, при этом методе износ инструмента относительно велик (достигает 100% от объёма снятого материала). Метод используется в основном при прецизионной обработке небольших деталей, мелких отверстий, вырезке контуров твердосплавных штампов проволочным электродом (см. ниже).
Электро импульсная обработка основана на использовании импульсов дугового разряда. Предложена сов. специалистом М. М. Писаревским в 1948. Этот метод стал внедряться в пром-сть в нач. 1950-х гг. В отличие от искрового, дуговой разряд имеет темп-ру плазмы ниже (4000-5000 °С), что позволяет увеличивать длительность импульсов, уменьшать промежутки между ними и т. о. вводить в зону обработки значит, мощности (неск. десятков квт), т. е. увеличивать производительность обработки. Характерное для дугового разряда преим. разрушение катода приводит к тому, что износ инструмента (в этом случае он подключается к аноду) ниже, чем при электроискровой обработке, составляя 0,05-0,3% от объёма снятого материала (иногда инструмент вообще не изнашивается). Более экономичный электроимпульсный метод используется в осн. для черновой обработки и для трёхкоординатной обработки фасонных поверхностей. Оба метода (электронскровой и электроимпульсный) дополняют друг друга.
Электроэрозионные методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. При обработке твёрдых материалов механич. способами большое значение приобретает износ инструмента. Преимущество электроэрозионных методов (как и вообще всех Э. и э. м. о.) состоит в том, что для изготовления инструмента используются более дешёвые, легко обрабатываемые материалы. Часто при этом износ инструментов незначителен. Напр., при изготовлении нек-рых типов штампов механич. способами более 50% технологич. стоимости обработки составляет стоимость используемого инструмента. При обработке этих же штампов электроэрознойными методами стоимость инструмента не превышает 3,5%. Условно технологии, приёмы электроэрозионной обработки можно разделить на прошивание и копирование. Прошиванием удаётся получать отверстия диаметром менее 0,3 мм, что невозможно сделать механич. методами. В этом случае инструментом служит тонкая проволочка. Этот приём на 20-70% сократил затраты на изготовление отверстий в фильерах, в т. ч. алмазных. Более того, электроэрозионные методы позволяют изготовлять спиральные отверстия. При копировании получила распространение обработка ленточным электродом (рис. 3). Лента, перематываясь с катушки на катушку, огибает копир, повторяющий форму зуба. На грубых режимах лента "прорезает" заготовку на требуемую глубину, после чего вращением заготовки щель расширяется на нужную ширину. Более распространена обработка проволочным электродом (лента заменяется проволокой). Этим способом, напр., можно получать из единого куска материала одновременно пуансон и матрицу штампа, причём их соответствие практически идеально. Возможности электроэрозионной обработки при изготовлении деталей сложной формы видны из рис. 4. Другие её разновидности: размерная обработка, упрочнение инструмента, получение порошков для порошковой металлургии и др. См. также Вихрвкопировальная обработка. Первый в мире сов. электроэрозионный (электроискровой) станок был предназначен для удаления застрявшего в детали сломанного инструмента (1943). С тех пор в СССР и за рубежом выпущено большое число разнообразных по назначению, производительности и конструкции электроэрозионных станков. По назначению (как и металлорежущие станки) различают станки универсальные, специализированные (см.,напр., рис. 5) и специальные, по требуемой точности обработки - общего назначения, повыш. точности, прецизионные. Общими для всех электроэрозионных станков узлами являются устройство для крепления и перемещения инструмента (заготовки), гидросистема, устройство для автоматич. регулирования межэлектродного промежутка (между заготовкой и инструментом). Генераторы соответствующих импульсов (искровых или дуговых) изготовляются, как правило, отдельно и могут работать с различными станками. Осн. отличия устройств для перемещения инструмента (заготовки) в электроэрозионных станках от таковых в металлорежущих станках - отсутствие значит, силовых нагрузок и наличие электрич. изоляции между электродами. Гидросистема состоит из ванны с рабочей жидкостью (технич. масла, керосин и т. п.), гидронасоса для прокачивания жидкости через межэлектродный промежуток и фильтров для очистки жидкости, поступающей в насос, от продуктов эрозии.
Электроимпульсный станок отличается от электроискрового практически только генератором импульсов. Сов. пром-сть выпускает генераторы различного назначения. Развитие техники полупроводниковых приборов позволило создать генераторы, обеспечивающие изменение параметров импульсов в широких пределах. Напр., у сов. генератора ШГИ-125-100 диапазон частот следования импульсов 0,1-100 кгц, длительность импульсов 3-9000 мксек, макс, мощность 7,5 квт, номинальная сила тока 125 а. Диапазон рабочих напряжений, вырабатываемых для электроискровой обработки,- 60- 200 в, а для электроимпульсной - 20- 60 в. Совр. электроэрозионные станки - высокоавтоматизированные установки, зачастую работающие в полуавтоматич. режиме.
Электромеханическая обработка объединяет методы, совмещающие одновременное механич. и электрич. воздействие на обрабатываемый материал в зоне обработки. К ним же относят методы, осн. на использовании нек-рых физич. явлений (напр., гидравлич. удар, ультразвук и др.).
Электроконтактная обработка осн. на введении в зону механич. обработки электрич. энергии - возбуждении мощной дуги перем. или постоянного тока (до 12 ка при напряжении до 50 в) между, напр., диском, служащим для удаления материала из зоны обработки, и изделием (рис. 6). Применяется для обдирки литья, резки и др. видов обработки, аналогичных по кинематике движений почти всем видам механич. обработки. Преимущества метода - высокая производительность (до 106 мм3/мин) на грубых режимах, простота инструмента, работа при относительно небольших напряжениях, низкие удельные давления инструмента -30-50 км/л2 (0,3- 0,5 кгс/слг) и, как следствие, возможность использования для обработки твёрдых материалов инструмента, изготовленного из относительно мягких материалов. Недостатки - большая шероховатость обработанной поверхности, тепловые воздействия на металл при жёстких режимах.
Разновидностью электроконтактной обработки является электроабразивная обработка - обработка абразивным инструментом (в т. ч. алмазно-абразивным), изготовленным на основе проводящих материалов. Введение в зону обработки электрич. энергии значительно сокращает износ инструмента.
Электроконтактные станки по кинематике не отличаются практически от соответствующих металлорежущих станков; имеют мощный источник тока.
Магнитоимпульсная обработка применяется для пластич. деформирования металлов и сплавов (обжатие и раздача труб, формовка трубчатых и листовых заготовок, калибровка и т. п.) и основана на непосредственном преобразовании энергии меняющегося с большой скоростью магнитного поля, возбуждаемого, напр., при разряде батареи мощных конденсаторов на индуктор, в механич. работу при взаимодействии с проводником (заготовкой) (рис. 7). Преимущества метода - отсутствие движущихся и трущихся частей в установках, высокая надёжность и производительность, лёгкость управления и компактность, наличие лишь одного инструмента - матрицы или пуансона (роль другого выполняет поле) и др.; недостатки - относительно невысокий кпд, затруднительность обработки заготовок с отверстиями или пазами (мешающими протеканию тока) и большой толщины.
Электрогидравлическ а я обработка (гл. обр. штамповка). Основана на использовании энергии гидравлического удара при мощном элек-трич. (искровом) разряде в жидком диэлектрике (рис. 8). При этом необходимо вакуумирование полости между заготовкой и матрицей, поскольку из-за огромных скоростей движения заготовки к матрице воздух не успевает уйти из полости и препятствует плотному прилеганию заготовки к матрице. Метод прост, надёжен, но обладает небольшим кпд, требует высоких электрич. напряжений и не всегда даёт воспроизводимые результаты.
К электромеханич. обработке относится также ультразвуковая обработка.
Лучевая обработка. К лучевым методам обработки относится обработка материалов электронным пучком и световыми лучами (см. Лазерная технология). Электроннолучевая обработка осуществляется потоком электронов высоких энергий (до 100 кэв). Таким путём можно обрабатывать все известные материалы (совр. электронная оптика позволяет концентрировать электронный пучок на весьма малой площади, создавать в зоне обработки огромные плотности мощности). Электроннолучевые станки могут выполнять резание (в т. ч. прошивание отверстий) и сварку с большой точностью (до 50 А). Основой электроннолучевого станка является электронная пушка. Станки имеют также устройства контроля режима обработки, перемещения заготовки, вакуумное оборудование. Из-за относительно высокой стоимости, малой производительности, технич. сложности станки используются в осн. для выполнения прецизионных работ в микроэлектронике, изготовления фильер с отверстиями малых (до 5 мкм) диаметров, работ с особочистыми материалами.
К электрофизич. методам обработки относится также плазменная обработка.
ОБРАБОТКИ Основаны на законах электрохимии. По используемым принципам эти методы разделяют на анодные и катодные (см. Электролиз), по технология, возможностям - на поверхностные и размерные.
Поверхностная электрохимическая обработка. Практич. использование электро-хим. методов началось с 30-х гг. 19 в. (гальваностегия и гальванопластика, см. Гальванотехника). Первый патент на электролитическое полирование был выдан в 1910 Е. И. Шпиталъскому. Суть метода состоит в том, что под действием электрич. тока в электролите происходит растворение материала анода (анодное растворение), причём быстрее всего растворяются выступающие части поверхности, что приводит к её выравниванию. При этом материал снимается со всей поверхности, в отличие от механич. полирования, где снимаются только наиболее выступающие части. Электролитич. полирование позволяет получить поверхности весьма малой шероховатости. Важное отличие от механич. полирования - отсутствие к.-л. изменений в структуре обрабатываемого материала. См. статьи Анодирование, Пассивирование.
Размерная электрохимическая обработка. К этим методам обработки относят анодно-гидравлич. и анодно-механиче-скую обработку.
Анодно-гидравлическая обработка впервые была применена в Сов. Союзе в кон. 20-х гг. для извлечения из заготовки остатков застрявшего сломанного инструмента. Скорость анодного растворения зависит от расстояния между электродами: чем оно меньше, тем интенсивнее происходит растворение. Поэтому при сближении электродов поверхность анода (заготовка) будет в точности повторять поверхность катода (инструмента). Однако процессу растворения мешают продукты электролиза, скапливающиеся в зоне обработки, и истощение электролита. Удаление продуктов растворения и обновление электролита осуществляются либо механич. способом (анодно-механич. обработка), либо прокачиванием электролита через зону обработки (рис. 9).
Этим методом, подбирая электролит, можно обрабатывать практически любые токопроводящие материалы, обеспечивая высокую производительность в сочетании с высоким качеством поверхности. Используемые для анодно-гидравлич. обработки электрохимич. станки просты в обращении, используют низковольтное (до 24 в) электрооборудование. Однако значит, плотности тока (до 200 а/см2) тре-
буют мощных источников тока, больших расходов электролита (иногда до '/3 площади цехов занимают баки для электролита).
Комбинированные методы обработки сочетают в себе преимущества электрофизич. и электрохимич. методов. Используемые сочетания разнообразны. Напр., сочетание анодно-механич. обработки с ультразвуковой в нек-рых случаях повышает производительность в 20 раз. Существующие электроэрозионно-ультразвуковые станки позволяют использовать оба метода как раздельно, так и вместе. Лит.: В и ш н и ц к и и А. Л., Ясногородский И. 3., Григорчук И. П., Электрохимическая и электромеханическая обработка металлов, Л., 1971; Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки материалов, М., 1971; Черепанов Ю. П., Самецкий Б. И.. Электрохимическая обработка в машиностроении, М., 1972; Новое в электрофизической и электрохимической обработке материалов, Л., 1972. Д.Л.Юдин. ЭЛЕКТРОФОН (от электро... и ...фон), бытовое устройство для воспроизведения звука с граммофонной пластинки; в. принципиальном отношении отличается от граммофона тем, что в Э. механич. колебания иглы звукоснимателя преобразуются в электрич. колебания; последние усиливаются усилителем звуковых частот и затем преобразуются в звук электроакустич. системой (включающей 1 или неск. электродинамических громкоговорителей). Э. рассчитан на воспроизведение моно-, стерео- или квадрафонической грамзаписи. Качеств, показатели Э., а также удобства его использования определяются классом Э. Напр., выпускаемые в СССР Э. в соответствии; с ГОСТом, устанавливающим их осн. технич. характеристики (диапазон воспроизводимых частот, коэфф. нелинейных искажений и т. д.), подразделяются на
Э. высшего, 1-го, 2-го и 3-го классов. Совр. Э. высшего класса создают звучание, в к-ром слушатель совершенно не ощущает помех и различных искажений, возникающих при воспроизведении грамзаписи, и обеспечивают макс, удобства эксплуатации.
Лит.: Аполлонова Л. П., Ш у м ов а Н. Д., Механическая звукозапись, М.- Л., 1964; ГОСТ 11157-74. Электрофоны. Общие технические условия, М., 1974. С. Л. Мишенков.
ЭЛЕКТРОФОРЕЗ
(от электро... и греч.
phoresis - несение, перенесение), направленное движение коллоидных частиц или
макроионов под действием внеш. электрич. поля. Э. был открыт Ф.Ф. Рейс-сом в
1807 и считается важнейшей разновидностью электрокинетических явлений. Скорость
v движущихся частиц приближённо связана с напряжённостью электрич. поля Е
ур-нием Смолуховского:
где кпд - вязкость среды, D
- диэлек-трич. проницаемость, Э - электрокинетический потенциал. Э.
используют в электрохимии для изучения двойного электрического слоя, адсорбции
ионов на поверхности, в медицине (см. Электрофорез лекарственный). В
пром-сти Э. используют для выделения каучука из латекса, очистки воды,
отделения каолина от песка и др. В биохимии Э. служит для анализа, разделения и
очистки биополимеров (гл. обр. белков), бактериальных клеток, вирусов, а также
аминокислот, витаминов и др. Практическое применение Э. началось после создания
швед, учёным А. Тиселиусом спец. аппарата для фронтального (или свободного) Э.
белков в растворе (1937). Наиболее широкое распространение нашли
электрофоретич. методы с использованием инертных носителей (бумаги, гелей и
др.), получившие общее название зонального Э., т. к. фракции разделяемых
веществ образуют в толще носителя отдельные, несмешивающиеся зоны. Э. часто
сочетают с др. методами разделения биоорганич. соединений (напр., с
хроматографией). Разработана техника концентрирования электрофоретич. зон
биополимеров в гелях, значительно повышающая разрешающую способность метода
(диск-Э.). Применение реакции антиген-антитело в сочетании с Э. послужило
основой для создания метода иммуно-Э. Электрофоретич. анализ биол. жидкостей,
напр, сыворотки крови для исследования гл. обр. белков, широко используют в
диагностике мн. заболеваний.
Лит.: Ларский Э. Г., Методы зонального электрофореза, М., 1971;Дух и нС. С., Д е р я г и н Б. В., Электрофорез, М., 1976.
Н. Н. Чернов.
(устаревшие назв.- ионогальванизация, ионофорез, и о н о т е р а п и я), метод физиотерапии, заключающийся в одновременном воздействии на организм постоянного электрич. тока и вводимых им (через кожу или слизистые оболочки) ионов лекарств, веществ. При Э. л. повышается чувствительность рецепторов к лекарств, веществам, к-рые полностью сохраняют свои фармакологич. свойства. Осн. особенности Э. л.- выраженное и продолжит, терапевтич. действие малых доз лекарственных веществ за счёт создания своеобразного кожного депо применяемых препаратов, а также возможность оказывать местное воздействие при нек-рых патологич. состояниях (напр., при местных сосудистых расстройствах), затрудняющих поступление препарата в патологич. очаг из крови. При Э. л. возможно одновременное применение неск. лекарств, веществ. В ряде случаев для Э. л. используют также импульсный ток постоянного направления, что повышает леч. эффект метода. Источники тока, а также правила проведения Э. л. такие же, как при гальванизации. Для Э. л. оба электрода с прокладками, смоченными раствором лекарств, вещества, располагают на коже либо один из них помещают в полости носа, уха, во влагалище и др.; в нек-рых случаях вместо прокладки используют ванночку с раствором лекарств, вещества, в к-рую опущен угольный электрод. Э. л. применяют при заболеваниях центр, и периферич. нервной системы, опорно-двигательного аппарата, гинекологич. заболеваниях и др.
Лит.: У л а щ и к В. С., Теория и практика лекарственного электрофореза, Минск, 1976; Справочник по физиотерапии, М., 1976. В. М. Стругацкий.
ПОКРЫТИЯ, покрытия, формирующиеся на катоде вследствие электрофореза коллоидных частиц и их коагуляции. Электрофо-ретический метод нанесения покрытий широко применяют в технике, особенно для получения лакокрасочных покрытий.
Лит.: Дейнега Ю. Ф., У л ьберг З.Р.,Эстрела-ЛьописВ. Р., Электрофоретическое осаждение металлополимеров, К., 1976.
КОПИРОВАНИЕ, электрографическое копирование, ксерография, один из наиболее распространённых процессов копирования документов (в т. ч. увеличенных копий с микрофильмов), основанный на использовании эффекта фотопроводимости нек-рых полупроводниковых материалов, нанесённых на спец. бумажную, металлич. или др. основу, и их способности удерживать частицы красящего вещества с помощью электростатич. сил. Принцип Э. к. запатентован в США в 1938; первые аппараты для Э. к. созданы в 1950. Широкое распространение метода Э. к. обусловлено высоким качеством копий, возможностью получения копий практически с любых оригиналов, высокой производительностью (св. 7000 копий в 1 ч), а также возможностью изготовления печатных форм для офсетных машин (см. Офсетная печать, Элек-трография). В 70-х гг. разработаны способы Э. к., позволяющие получать многоцветные копии с тоновых оригиналов. Различают Э. к. непосредственное (прямое, непереносное) и косвенное (или переносное). В первом случае копии получают непосредственно на электрофотополу-проводниковой бумаге; во втором - с использованием промежуточного носителя информации - "посредника", к-рым служат полированный металлич. лист (обычно алюминиевый), цилиндр или гибкая лента, покрытые слоем фотополупроводника (напр., аморфным селеном, селенидом или сульфидом кадмия). На рис. показана схема процесса непосредств. Э. к. Фотополупроводниковый слой бумаги (носителя копии) в темноте заряжают (напр., с помощью коронного электрич. разряда) до потенциала неск. сотен в.
На заряженный т. о. фотополупроводниковый слой проецируют изображение оригинала: с освещённых (пробельных) участков слоя заряды стекают на проводящую основу; участки, оказавшиеся неэкспонированными (соответствующие тёмным линиям оригинала), сохраняют заряд. В результате в фотополупроводниковом слое возникает скрытое изображение оригинала в виде "потенциального рельефа", к-рое проявляют обычно с помощью красящего порошка (тонера), частицам к-рого сообщается заряд, по знаку обратный заряду потенциального рельефа. Частицы тонера притягиваются к заряженным участкам потенциального рельефа, образуя видимое изображение, к-рое затем закрепляется, напр, нагреванием до темп-ры плавления порошка (расплавленные частицы порошка склеиваются с бумажной основой). При косвенном Э. к. скрытое изображение оригинала образуется в светочувствит. слое "посредника". Проявленное с помощью наэлектризов. красящего порошка, оно затем переносится на обычную бумагу, кальку или иной носитель копии. Процесс закрепления изображения такой же, как при непосредств. Э. к.
Э. к. осуществляется в электрофотографич. аппаратах с применением промежуточных носителей информации и получением копий на обычных бумагах и в аппаратах с получением копий на электрофотополупроводниковой бумаге. Аппараты Э. к. различают по способам экспонирования, проявления ("мокрое" и "сухое") и закрепления изображения, по форматам оригинала и копии, степени автоматизации и т. д. Экспонирование в аппаратах переносного копирования с "посредником" в виде пластины производится статич. способом - отд. кадрами; в аппаратах с "посредником" в виде цилиндра или ленты применяют динамич. способы (при к-рых оригинал, оптич. система и поверхность "посредника" непрерывно перемещаются относительно друг друга). Продолжительность экспонирования зависит от освещённости оригинала, светочувствительности фотополупроводника, качества оптич. системы. Напр., ротационный стационарный электрофотография, аппарат ЭР-620Р (СССР) изготовляет копии с проектной (конструкторской) документации на рулонной бумаге шир. 620 мм; скорость копирования ок. 3 м/мин.
Лит.: С л у ц к и н А. А., Ш е б е рстов В. И., Копировальные процессы и материалы репрографии и малой полиграфии, М., 1971; Процессы и аппараты электрофотографии, Л., 1972; Алферов А. В., Резник И.С.,ШоринВ. Г., Оргатехника, М., 1973; Иванов Р. Н., Репрография, М., 1977. А. В.Алфёров.
ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЯ, процессы получения фотогр. изображений на све-точувствит. электрофотогр. материалах (ЭФМ) - слоях фотопроводников (ФП, см. Фотопроводимость) с высоким темновым уд. сопротивлением, наносимых на проводящую основу (подложку). Перед получением изображения слой ФП "очувствляют", заряжая его ионами, обычно из коронного разряда в воздухе, а подложку заземляют; затем равномерно заряж. ЭФМ экспонируют, в результате чего с освещённых участков ФП на подложку "стекает" часть заряда, тем боль шая, чем выше освещённость участка. Возникает скрытое фотографическое изображение (СИ) объекта в виде потенциального рельефа, т. е. распределения по поверхности ФП потенциала электростатического, к-рое соответствует распределению освещённости в регистрируемом изображении. СИ затем переводят в видимое изображение (визуализируют). Т. о., в Э. используют формирование в ЭФМ при его "очувствлении" двойного электрического слоя, образуемого поверхностным зарядом и возникающим в объёме ФП или проводящей подложке экранирующим зарядом, с последующей локальной модуляцией мощности слоя (произведения поверхностной плотности заряда на толщину двойного слоя) за счёт фотопроводимости.
Существует неск. обособленных направлений Э., различающихся гл. обр. способом визуализации СИ. В классич. Э. СИ визуализируют заряж. окрашенными частицами порошка (в сухом состоянии или диспергированными в жидкости) с последующим переносом на нефоточувствит. основу либо без такого переноса. Процессы Э., в к-рых для визуализации применяют сухой порошок, часто наз. ксерографией. Изменяя знак заряда и цвет порошка, можно получить как негативное, так и позитивное чёрно-белое, окрашенное или многоцветное изображение. В Э. со считыванием СИ используют микрозондовую технику (оптические, электронные или электростатич. микрозонды, производящие в процессе считывания поэлементную "развёртку" СИ). В фототермопластич. Э. обычно предусматривают возможность термо-пластич. визуализации путём преобразования потенциального рельефа в рельеф толщины за счёт термомеханич. свойств ЭФМ (см. также Термопластическая запись, Фазовая рельефография). В одном из направлений Э. в качестве ЭФМ используют фотоэлектреты (см. Электреты), где СИ возникает в результате частичного разрушения под действием света устойчивой электрич. поляризации слоя ЭФМ. В нек-рых случаях, напр, в Э. со считыванием СИ, за счёт подключения внеш. источников энергии возможно усиление СИ, в определённой степени аналогичное усилению в классич. фотографич. процессе; в др. случаях, напр, при визуализации порошком, усиления не происходит. Светочувствительность наиболее широко применяемых ЭФМ и методов Э.: 1 - 2 ед. ГОСТа для слоев аморфного селена с сухим порошковым проявлением (при разрешающей способности 40-60 мм-1); 0,2-0,3 ед. ГОСТа для сенсибилизированных красителями слоев окиси цинка, диспергированной в связующей среде (разрешение при жидкостном проявлении 60-100 мм-1и выше), и слоев на основе органич. ФП (типа поливинилкарбазола). Светочувствительность ЭФМ при электронном считывании, обеспечивающем усиление СИ, достигает 500 ед. ГОСТа.
Чувствительность ЭФМ лежит в спектральном диапазоне от рентгеновской области до ближней инфракрасной области. Изменение длинноволновой границы чувствительности в этом диапазоне достигается методами сенсибилизации фотоэффекта внутреннего в ФП. Кроме обычной сенсибилизации оптической, в Э. используют структурную и инжекционную сенсибилизацию. При структурной сенсибилизации изменяют молекулярную и надмолекулярную структуру ФП и макроструктуру слоя. Этот метод применяют как для органич. ФП (полимеры винилового ряда, органич. полимерные комплексы на основе поливинилкарбазола и др.), так и для неорганических, прежде всего для слоев на основе селена и его сплавов (с теллуром, мышьяком, таллием, кадмием, германием); он включает, напр., формирование в ЭФМ электронно-дырочной гетероструктуры (см. Полупроводниковый гетеропереход) или структуры типа ФП - диэлектрик. Явление фотоинжекции носителей заряда в фотополупроводники используют, напр., для сенсибилизации слоев поливинилкарбазола селеном (инжекционная сенсибилизация; об инжекции см. ст. Полупроводники, разделы Неравновесные носители тока и Фотопроводимость полупроводников).
Среди совокупности характеристик Э. нек-рые (или их сочетания) часто принципиально недостижимы для др. фотографич. процессов (обработка в реальном масштабе времени, т. е. одновременно с протеканием весьма кратковрем. процессов; возможность длит, хранения СИ, иногда даже на свету; возможность многократной перезаписи информации; экономия, показатели), что обеспечило Э. широкое применение в малотиражном оперативном размножении текстовых и графич. материалов - репрографии. Э. используют как метод регистрации и исследований во мн. областях науки и техники, напр, в рентгенографии, голографии, спектроскопии, физике полупроводников.
Лит.: Ш а ф Ф е р т Р., Электрофотография, пер. с англ., М., 1968; Г р е н и ш и н С. Г., Электрофотографический процесс. М., 1970; Процессы и аппараты электрофотографии, Л., 1972. Ю. А. Черкасов.
БУМАГА, электрофотографическая бумага, предназначена для изготовления копий при электрофотографическом копировании. Э. б. представляет собой электропроводную баритовую бумагу - основу, покрытую с одной стороны тонким слоем (20-100 мкм) фотополупроводника, к-рый становится светочувствительным после зарядки до потенциала в неск. сотен в. В состав фотополупроводникового слоя чаще всего входит ZnO в чистом виде либо сенсибилизированная красителями, напр, эозином. Помимо ZnO, могут применяться также окислы, иодиды, селениды, сульфиды и теллуриды различных металлов. В качестве связующего используют поливинил-бутираль, производные ацнлгидразона, оксадизола и др., синтетич. и естеств. смолы и т. п.
Фотографич. свойства Э. б. характеризуются гл. обр. зарядным потенциалом и светочувствительностью. У несенсибилизиров. Э. б. с фотополупроводниковым слоем на основе ZnO светочувствительность порядка 0,04 ед. ГОСТа; у сенсибилизированной Э. б. светочувствительностьО,5-1 ед. ГОСТа. Разрешающая способность копий на Э. б. зависит от конструкции аппарата, толщины фотополупроводникового слоя и способа его обработки (проявления); обычно лежит в пределах 3-40 линий/лл.
Лит.: С л у ц к и н А. А., Ш е б е р с т о в В. И., Копировальные процессы и материалы репрографии и малой полиграфии, М., 1971. А. В. Алфёров.
ЭЛЕКТРОФРЕЗА, с.-х. орудие для обработки почвы и заделки в неё удобрений в теплицах, парниках и на парниковых участках. В СССР выпускают самоходную Э. ФС-0.7А, осн. узлами к-рой являются электродвигатель мощностью 3 кВт, редуктор с муфтой включения, ротор диам. 420 мм с рабочими органами - ножами. Частота вращения ротора 200 об/мин, ширина захвата Э. 0,7 м, глубина обработки до 22 см, производительность 600 м2/ч.
ЭЛЕКТРОХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ,люминесценция, возникающая при моляризации ион-радикалов, образующихся во время электролиза раствора активатора (изобензофуран, изоинлол и др.) в сопровождающем электролите (диметилформамид и др.); возбуждённые молекулы активатора, образующиеся в результате моляризации их ион-радикалов, возвращаются в осн. состояние, испуская кванты света. Э. может быть использована для создания индикаторных устройств: при возбуждении люминофора переменным электрич. полем свечение сосредоточено вблизи электрода; применяя электроды спец. формы, можно создавать т. о. светящиеся цифры, буквы и т. д. (См. статьи Электролюминесценция, Хемилюминесценция.)
ОБРАБОТКА, см. в ст. Электрофизические и электрохимические методы обработки.
ПОЛЯРИЗАЦИЯ, см. Поляризация электрохимическая.
АНАЛИЗА, совокупность методов качеств, и количеств, анализа, основанных на электрохимия, явлениях, происходящих в исследуемой среде или на границе раздела фаз и связанных с изменением структуры, химич. состава или концентрации анализируемого вещества. Э. м. а. делятся на пять осн. групп: потенциометрию, вольтамперометрию, кулоно-метрию, кондуктометрию и диэлектрометрию.
Потенциометрия объединяет методы, осн. на измерении эдс обратимых электрохимич. цепей, когда потенциал рабочего электрода близок к равновесному значению (см. Электродный потенциал). Потенциометрия включает редоксметрию (см. Оксидиметрия), ионометрию и потенциометрич. титрование.
Вольтамперометрия основана на исследовании зависимости тока поляризации от напряжения, прикладываемого к электрохимич. ячейке, когда потенциал рабочего электрода значительно отличается от равновесного значения (см. Поляризация электрохимическая). По разнообразию методов вольт-амперометрия - самая многочисл. группа из всех Э. м. а., широко используемая для определения веществ в растворах и расплавах (напр., полярография, ампером етрия).
Кулонометрия объединяет методы анализа, основанные на измерении количества вещества, выделяющегося на электроде в процессе электрохимич. реакции в соответствии с Фарадея законами. При кулонометрии потенциал рабочего электрода отличается от равновесного значения. Различают потенциостатич. и гальваностатич. кулонометрию, причём последняя включает прямой и инверсионный методы, электроанализ и кулонометрич. титрование.
К кондуктометрии относятся методы, в которых измеряют электропроводность электролитов (водных и неводных растворов, коллоидных систем, расплавов, твёрдых веществ). Кондуктометрич.анализ основан на изменении концентрации вещества или хим. состава среды в межэлектродном пространстве; он не связан с потенциалом электрода, к-рый обычно близок к равновесному значению. Кондуктометрия включает прямые методы анализа (используемые, напр., в солемерах) и косвенные (напр., в газовом анализе) с применением постоянного или переменного тока (низкой и высокой частоты), а также хронокондуктометрию, низкочастотное и высокочастотное титрование.
Диэлектрометрия объединяет методы анализа, основанные на измерении диэлектрической проницаемости вещества, обусловленной ориентацией в электрич. поле частиц (молекул, ионов), обладающих дипольным моментом. Методы диэлектрометрии применяют для контроля чистоты диэлектриков, напр, для определения малых количеств влаги. Диэлектрометрич. титрование используют для анализа растворов.
Лит.: Г а л ю с 3., Теоретические основы электрохимического анализа, пер. с польск., М., 1974; Лопатин Б. А., Теоретические основы электрохимических методов анализа, М., 1975. Б. А. Лопатин.
ГЕНЕРАТОР (ЭХГ), химический источник тока, в к-ром реагенты (обычно газообразные или жидкие вещества) в ходе электрохимич. реакции непрерывно поступают из спец. резервуаров к электродам. ЭХГ состоит из батареи топливных элементов, систем хранения и подачи реагентов, отвода продуктов реакции, контроля и автоматич. управления. В отличие от гальванич. элементов, ЭХГ могут работать до тех пор, пока осуществляется подвод реагентов (топлива и окислителя) и отвод продуктов реакции.
Перспективны ЭХГ, в к-рых в качестве горючего используют водород, экологически чистый источник энергии. С сер. 1970-х гг. в СССР, США, ФРГ, Франции, Японии и др. странах ведутся работы по созданию и использованию водородно-кисл сродных и особенно водородно-воздушных ЭХГ. Применение такого рода источников электрич. энергии в радио- и телевизионных устройствах (рис.) и на трансп. средствах должно способствовать решению проблемы сохранения чистоты окружающей среды. Кпд водородно-кислородных ЭХГ, созданных в СССР и США, достигает 70-80%. Кпд ЭХГ, работающих при постоянных давлении и темп-ре с поглощением тепла из окружающей среды, теоретически может превосходить 100%.
Лит. см. при ст. Химические источники тока. И. С. Лидоренко, Г. Ф. Мучник.
ПОТЕНЦИАЛ, термодинамическая функция, характеризующая состояние к.-л. компонента, состоящего из заряженных частиц (электронов, ионов), в фазе данного состава. Э. п. может быть определён как приращение любого из потенциалов термодинамических системы при введении в неё одной заряженной частицы i-того компонента при неизменных всех остальных переменных, от которых зависит рассматриваемый потенциал. Э. п. мi выражается формулой:
м i = м i + Zieф,
где мi - химический потенциал i-того компонента, Zi - заряд частицы, Ф - электрич. потенциал, е - элементарный заряд; член zieф выражает работу по преодолению электрич. сил. Если Э. п. относится к 1 молю вещества, этот член равен ziFф, где F - Фарадея число.
ЭЛЕКТРОХИМИЯ, раздел физической химии, предметом изучения к-рого являются объёмные и поверхностные свойства твёрдых и жидких тел, содержащих подвижные ионы, и механизмы процессов с участием ионов на границах раздела и в объёме тел. Практич. значение электрохимич. процессов, их роль в живом организме, своеобразие экспериментальной техники привели к выделению Э. в самостоятельный раздел науки. Возникновение основных представлений. В 1800 А. Вольта построил первый источник длительного постоянного тока (вольтов столб). Вольта связывал возникновение электродвижущей силы (эдс) с соприкосновением разнородных металлов (т. н. контактная теория). С помощью вольтова столба англ, учёные У. Николсон и А. Карлейль электролизом осуществили разложение воды (1800) на водород и кислород. В 1807 Г. Дэви электролизом увлажнённого едкого кали получил металлический калий; это было первое применение электрохимич. метода для получения нового вещества. Начало работам по Э. в России положил В. В. Петров (электровосстановление металлов из их окислов, 1803). В 1833-34 М. Фарадей установил важнейшие количеств, закономерности Э. - Фарадея законы. Он же ввёл в Э. термины электролиз, электролит, электрод, катод и анод, катион, анион, ионы, однако он не представлял ещё себе ионы как свободно существующие частицы. Фарадей показал, что генерирование электрич. энергии гальванич. элементом всегда сопровождается хим. процессом. К тому же периоду (1838) относится открытие англ, учёным Дж. Дэниелом первого гальванического элемента и открытие Б. С. Якоби гальванопластики - первого широко использованного метода прикладной Э. (см. Гальванотехника).
Изучение прохождения тока. Р. Клаузиус указал (1857), что в проводящих ток растворах должны существовать свободные заряженные частицы; их движение и создаёт электрич. ток. Разработка (1853-59) И. Гитторфом метода определения чисел переноса (см. Переноса число) и прецизионные измерения электропроводности, выполненные Ф. Кольраушем (1874), доказали независимое движение ионов, подготовив возможность создания С. Аррениусом теории электролитической диссоциации (1887). Закономерности диссоциации слабых электролитов были установлены В. Оствальдом (1888). Возможность существования свободных ионов сделалась понятной после введения представления об энергии сольватации (для водных растворов - гидратации). На необходимость учёта такого хим. взаимодействия указал впервые И. А. Каблуков. П. Дебай и нем. учёный Э. Хюккель нашли (1923), что свойства разбавленных растворов сильных электролитов в растворителях с высокой диэлектрич. проницаемостью могут быть количественно истолкованы в предположении их полной диссоциации при учёте электростатич. взаимодействия между заряженными частицами. В дальнейшем разрабатывалась теория, применимая к более высоким концентрациям, изучались неводные растворы и расплавленные электролиты. Особое внимание в последние десятилетия уделяется твёрдым электролитам с высокой ионной проводимостью. При исследовании взаимодействия ионов между собой и с растворителем используются новые физические методы (см. Химическая физика).
Приложение законов термодинамики к Э. Учение об электродвижущих силах. Количественное рассмотрение любых электролитных систем, независимое от молекулярно-статистпч. представлений, основывается на термодинамике. Исходя из 1-го закона термодинамики, У. Томсон (1851) пришёл к выводу, что эдс гальванич. элемента Е определяется тепловым эффектом протекающей в нём реакции. Термодинамич. трактовка эдс была дана Дж. У. Гиббсом (1875) и Г. Л. Ф. Гелъмгольцем (1882). Из 2-го закона термодинамики следует, что эдс определяется изменением не полной энергии, а свободной энергии при хим. реакции:
Е = - & G/nF, (1)
где &G - разность гиббсовой энергии продуктов и исходных веществ, п - число электронов, участвующих в реакции, F - Фарадея число. Гальванич. элемент может давать электрич. энергию только за счёт затраты свободной энергии реагирующих веществ. Ур-ние (1) предполагает обратимость всех процессов в элементе, т. е. выполнение условий равновесия, и определяет макс, величину электрич. энергии, к-рую можно получить за счёт данной реакции. Связь между Е, тепловым эффектом АН реакции и абс. темп-рой Т выражается ур-нием Гиббса - Гельмгольца:
E = - &HInF + ТдЕ/дТ. (2)
В. Нернст (1889)
придал термодинамич. соотношениям Э. удобную форму. Эдс Я может быть
представлена в виде разности величин электродных потенциалов обоих электродов,
каждый из к-рых выражает эдс цепи из данного электрода и нек-рого электрода
сравнения, напр, стандартного водородного электрода. Для простейшего
случая металла в равновесии с разбавленным раствором, содержащим ионы этого
металла в концентрации с,
(формула Нернста), (3) где R
- газовая постоянная, Еа - стандартный электродный
потенциал данного электрода. В общем случае величина с должна быть заменена на активность
иона. Общее условие равновесия определяется требованием постоянства электрохимического
потенциала любой частицы во всех частях системы. Электрохимическая
кинетика. В центре внимания совр. Э. стоит электрохимич. кинетика, т. е.
учение о механизме и законах протекания электрохимич. реакций. В реальных
условиях, напр, при электролизе, коррозии металлов, в химических
источниках тока, в живых организмах, электрохимич. равновесие, как правило,
не реализуется, и понимание электрохимич. процессов требует знания кинетич.
закономерностей. Поскольку непременным участником процессов на границе металла
(или полупроводника) и электролита является электрон, рассматриваемый в
качестве простейшей устойчивой хим. частицы, исследование природы электрохимич.
элементарного акта существенно для кинетики химической. Совр. теория
элементарного акта основывается на представлениях квантовой механики.
Предпосылкой её развития явилось выдвинутое нем. учёным М. Фольмером и Т. Эрдеи-Грузом
представление, согласно к-рому перенос заряда может определять измеряемую
скорость электрохимич. процесса в целом (теория замедленного разряда, 1930). А.
Н. Фрумкин установил количеств, соотношение между скоростью
электрохимич. реакции и строением двойного электрического слоя на
границе металл/электролит (1933). Первое применение квантовой механики к Э. -
заслуга Р. Гёрни (Великобритания, 1931). В 1935 М. Поляни (Венгрия) и Ю.
Хориути (Япония) заложили основы теории переходного состояния, или активированного
комплекса, развитой Г. Эйрингом (США). Согласно совр. квантовой теории,
любой перенос заряда, как на границе фаз, так и в объёме раствора, связан с
изменением структуры полярного растворителя, переориентацией его диполей.
Существенно различен характер изменения степеней свободы классич. и квантовых
систем. Частицам, прочно связанным с растворителем, таким, как электроны и
протоны, присущ квантовый характер движения. Для них вероятны подбарьерные
туннельные переходы. Квантовая теория позволила дать рациональное объяснение
эмпирически установленной закономерности, связывающей скорость необратимого
процесса, выраженную через плотность тока i, с электрохимич. перенапряжением
т], или потенциалом электрода (ур-ние нем. учёного Ю. Тафеля, 1905), кпд =
а + b lg i, где an b - постоянные, lg - десятичный логарифм, и
указала пределы её применимости. Энергетич. характеристики переходного
состояния, а следовательно и скорость процесса, зависят от природы металла, а
также от присутствия посторонних адсорбир. частиц. Эти эффекты, к-рые могут
приводить к значит, ускорению процесса, объединяются под назв. электрокатализа.
В случае электрохимич. процессов, сопровождающихся образованием новой фазы,
напр, при электроосаждении металлов, необходимо также учитывать вероятность
возникновения зародышей и условия роста кристаллов.
Электрохимич. кинетика учитывает также строение границы раздела фаз, особенно границы металл/электролит, на к-рой возникает электрич. поле благодаря пространств, разделению зарядов, т.н. двойной электрический слой (д. э. с.). Первый метод исследования д. э. с. был предложен Г. Липманом (см. Электрокапиллярные явления). В дальнейшем теория д. э. с. развивалась Ж. Гун (Франция, 1910), О. Штерном (Германия, 1924), Фрумкиным и амер. учёным Д. Грэмом. Введение Фрумкиным (1927) представления о потенциале нулевого заряда позволило устранить противоречие между контактной и хим. теорией эдс.
Электрохимич. процессы состоят из ряда стадий (см. Электродные процессы). Длительное прохождение тока требует подачи реагирующего вещества из объёма раствора к поверхности электрода и отвода продуктов реакции, что достигается благодаря диффузии; необходимо также учитывать миграцию заряженных частиц под действием электрич. поля. Подача вещества ускоряется при размешивании жидкости, т. е. при конвективной диффузии. Ток вызывает концентрац. поляризацию (см. Поляризация электрохимическая). Помимо стадий переноса заряда и диффузионных стадий суммарный процесс может включать чисто хим. и др. стадии, напр, возникновение зародышей и включение разрядившихся атомов в кристаллич. решётку, выделение пузырьков газа и т. д. Накопление промежуточных продуктов на поверхности электрода сверх их равновесной концентрации, как и замедленность процессов диффузии и стадий разряда, приводит к поляризации электрода и перенапряжению. Если при практически используемых плотностях тока перенапряжение пренебрежимо мало, то это свидетельствует об обратимости процесса, степень к-рой в целом тем выше, чем больше ток обмена между исходными веществами и конечными продуктами реакции при равновесном потенциале. Обратимость многостадийного процесса предполагает обратимость всех его стадий. Часто необратимость процесса определяется медленностью одной из стадий, к-рая и определяет скорость процесса в целом. Для выяснения механизма электрохимич. процессов применяются разнообразные формы электрич. измерений: определение зависимости потенциала от плотности постоянного тока, измерение полного электрич. сопротивления, определение зависимости потенциала или тока от времени при различно запрограммированном изменении во времени второй переменной, а также нелинейные методы. Одновременно исследуются состояние поверхности электрода (с использованием оптич. методов), пограничное натяжение и др.
Электрохимич. кинетика лежит в основе совр. теории коррозии металлов; в растворах электролитов коррозия является результатом одновременного протекания двух или более электрохимич. процессов. Для развития электрохимич. кинетики большое значение имело создание точных и удобных экспериментальных методов исследования механизма электродных процессов, в особенности полярографич. метода, предложенного Я. Гейровским (см. Полярография). Практическое значение Э. Электрохимич. методы широко используются в различных отраслях пром-сти. В хим. пром-сти это электролиз - важнейший метод произ-ва хлора и щелочей, многочисл. окислителей, получение фтора и фторорганич. соединений. Возрастающее значение приобретает электросинтез самых различных хим. соединений. На электрохимич. методах основано получение алюминия, магния, натрия, лития, бериллия, тантала, титана, цинка, рафинирование меди (см. Электрометаллургия). Водород получают электролизом воды в относительно огранич. масштабах, однако по мере использования запасов природного топлива и увеличения произ-ва электроэнергии значение этого метода получения водорода будет возрастать. В различных отраслях техники применяются защитные и декоративные гальванич. покрытия, а также гальванич. покрытия с заданными оптич., механич. и магнитными свойствами. Анодное растворение металлов успешно заменяет механич. обработку твёрдых и сверхтвёрдых металлов и сплавов. В технике всё шире применяются электрохимич. преобразователи информации (см. Хемотроника). Большое значение имеет скорейшее решение проблемы электромобиля. Быстро растущий спрос на автономные источники электроэнергии для техники, освоения космоса и бытовых применений стимулирует поиски новых электрохимич. систем повышенной удельной мощности, энергоёмкости и сохранности. Всё более широкое распространение получают различные электрохимические методы анализа, электрофизические и электрохимические методы обработки.
Понимание важнейших биол. процессов, напр, усвоения и использования энергии пищи, распространения нервного импульса, восприятия зрительного образа, невозможно без учёта электрохимич. звеньев, связанных в первую очередь с функционированием биологических мембран (см. Биоэлектрические потенциалы. Мембранная теория возбуждения, Электрофизиология). Решение этих проблем ставит перед теоретич. Э. новые задачи, а в будущем должно оказать существ, влияние и на мед. практику.
Лит.: Итоги науки и техники. Сер. Электрохимия, в. 1-13, М., 1966-78; Скорчеллетти В, В., Теоретическая электрохимия, 4 изд., Л., 1974; Прикладная электрохимия, 3 изд.. Л., 1974; Дамаскин Б.Б., П е т р и и О. А., Введение в электрохимическую кинетику, М., 1975; Антропов Л. И., Теоретическая электрохимия, 3 изд., М., 1975; Прикладная электрохимия, 2 изд., М., 1975; Корыта И., Дворжак И., Богачкова В., Электрохимия, М., 1977; Левич В. Г., Физико-химическая гидродинамика, 2 изд., М.. 1959; The encyclopedia of electrochemistry, N. Y.- L., [1964]; Encyclopedia of electrochemistry of the elements, v. 1-, N.Y., 1973-.
A. H. Фрумкин. "ЭЛЕКТРОХИМИЯ", ежемесячный журнал, орган Отделения общей и технич. химии АН СССР. Издаётся в Москве с 1965. Осн. А. Н. Фрумкиным. Публикует оригинальные статьи, обзоры, краткие сообщения и рефераты депонированных в ВИНИТИ статей по кинетике электродных процессов, электросинтезу, термодинамике растворов и др. разделам электрохимии. Помещает также рецензии на книги и отчёты о симпозиумах и конференциях. Тираж (1978) около 2500 экз.
ЭЛЕКТРОХИРУРГИЯ (от электро... и хирургия), методы хирургич. лечения при помощи воздействия на ткани током высокой частоты (сотни тыс. колебаний в сек) с резким повышением темп-ры в точке контакта активного электрода с тканями. Различают электротом и ю - разделение и иссечение тканей, и электрокоагуляцию (см. Диатермокоагуляция) - прижигание (свёртывание белковых веществ) тканей. Рассечение тканей при помощи электроножа не сопровождается кровотечением, т. к. происходит свёртывание крови по ходу разреза. Методы Э. применяют при операциях на головном мозге (бескровное операционное поле позволяет выполнить хирургическое вмешательство под контролем зрения), а также в глазной хирургии, при удалении кожных опухолей, в стоматологии и в других областях медицины.
ЭЛЕКТРОХОД, самоходное судно, у к-рого электрич. привод движителей получает энергию от собств. электростанции, аккумуляторных батарей или внеш. электрич. сети. По типу первичных двигателей (турбина, дизель) различают турбо-Э. и дизель-Э. Осн. преимущество Э. заключается в способности электродвигателей плавно изменять скорость вращения гребного вала и быстро менять направление его вращения, что улучшает манёвренность Э. Использование в качестве гл. энергетич. установок высокооборотных двигателей внутр. сгорания, работающих в постоянном режиме, снижает эксплуатац. износы. Кроме того, использование электродвигателей и электрогенераторов позволяет размещать их наиболее рационально и независимо и отказаться от громоздких редукторов. Однако большие потери электрич. энергии при передаче (10-15%), относит, сложность и дороговизна энергетич. установки в целом и повышенные затраты труда на ремонт и эксплуатацию относительно других энергетич. систем препятствуют распространению Э. Число Э. в общем кол-ве судов (с регистровой вместимостью более 100 т) мирового гражд. мор. флота составляет ок. 1,8% (в основном суда ледового плавания, буксирные суда, паромы). Развитие судовых ядерных энергетич. установок открывает широкие возможности развития Э.
ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ ПЕЧЬ, агрегат для проведения электрошлакового переплава. Э. п. имеют механизмы для подачи расходуемого электрода в шлаковую ванну, поддон, на к-ром установлен кристаллизатор для формирования слитка, или механизмы для перемещения кристаллизатора (и слитка с поддоном) во время плавки (рис. 1). Э. п. питаются переменным током пром. или пониж. частоты или (редко) постоянным током. Мощность печного трансформатора достигает 5- 10 Мва.
Типичная Э. п. - агрегат периодич. действия; имеются "мини-печи" непрерывного действия. Различают одно- и трёхфазные, моно- и бифилярные, одно- и многоэлектродные, одно- и многопозиционные, специализированные и универсальные (многоцелевые) Э. п. Шлак, предварительно расплавленный во флюсоплавильной электропечи с графитовой футеровкой и графитовым электродом, заливают в кристаллизатор сифонным способом или сверху, включают электрич. ток и начинают подавать расходуемый электрод в шлаковую ванну. Процесс ведётся в автоматич. режиме по программатору. После наплавления слитка заданной длины подпитывают его головную часть, выключают ток, сливают из кристаллизатора жидкий шлак, затем поднимают кристаллизатор и раздевают слиток, снимают огарок электрода и устанавливают в электрододержатель новый расходуемый электрод - печь готова к следующей плавке. Удельный расход электроэнергии на Э. п. 1000-1500 квт-ч/т, расход флюса до 5% массы слитка, расход воды на охлаждение кристаллизатора, поддона, электрододержателя, токоведущих частей до 500 м3/ч.
Первые в мире пром. Э. п. были спроектированы и изготовлены Ин-том электросварки им. Е. О. Патона АН УССР; в 1958 Э. п. введены в эксплуатацию на з-де "Днепроспецсталь" и Новокраматорском маш.-строит, з-де. Совр. однофазная четырёхэлектродная бифилярная Э. п. для выплавки листовых слитков массой до 40 т (толщиной 500 мм, шир. 2500 мм и выс. более 4 м) имеет 2 печных трансформатора мощностью по 3500 ква, работает по схеме встречного движения электродов и подвижного короткого уширенного в верхней части кристаллизатора, снабжена системами продувки шлаковой и металлич. ванн газовыми смесями, вторичного охлаждения и обогрева донной части слитка (рис. 2). Время выплавки 40-тонного слитка до 16 ч. Производительность Э. п. G (кг/ч) подсчитывается по эмпирич. формуле G = D, где D - сторона квадрата (блюминговый слиток), широкая грань (слябинговый слиток), диаметр круглого слитка сплошного сечения или наружный диаметр полого слитка (мм). В СССР действуют Э. п. мн, типов в специализир. цехах металлургич. з-дов (масса сортового слитка до 8 т, листового до 20-40 т) и з-дов тяжёлого машиностроения (кузнечные слитки до 200 т). Вслед за СССР Э. п. были построены в Великобритании, ФРГ, США и Японии. По сов. лицензии Э. п. сооружены и эксплуатируются во Франции, Японии, Швеции, НРБ, ПНР, СРР, СФРЮ и др. странах. В СССР, США и ФРГ создаются автоматизир. системы управления (АСУ) работой Э. п.
Лит.: Электрошлаковые печи, К., 1976, Б. И. Медовар.
ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА, шлаковая электросварка; см. Сварка.
ЭЛЕКТРОШЛАКОВЫЙ ПЕРЕПЛАВ, электрометаллургич. процесс, при к-ром металл (расходуемый электрод) переплавляется в ванне электропроводного синтетич. шлака под действием тепла, выделяющегося в шлаке при прохождении через него электрич. тока. Э. п., существенно повышающий качество металлов и сплавов, разработан в нач. 50-х гг. 20 в. в Ин-те электросварки им. Е. О. Па-тона АН УССР на основе электрошлакового сварочного процесса (см. Сварка). Расходуемый электрод представляет собой отливку, прокатное изделие или поковку из металла, получ. в мартеновской, дуговой, вакуумноиндукц. печах или кислородном конвертере. В процессе Э. п. темп-pa шлака, состоящего из СаF2, CaO, SiC2, Аl2Оз и др. компонентов, превышает 2500 °С. Капли жидкого электродного металла проходят через слой шлака и образуют под ним слой металла, из к-рого при последоват. затвердевании в водоохлаждаемом кристаллизаторе формируется слиток (рис.).
По мере рплавления расходуемый электрод подаётся в шлаковый слой, непрерывно восполняя объём кристаллизующегося металла. Шлак является рафинирующей средой. Электрошлаковое рафинирование металла происходит в плёнке жидкого металла на оплавляющемся конце электрода, при прохождении капель металла через шлаковую ванну и на поверхности раздела шлаковой и металлич. ванн. Изменяя состав шлака и температурный режим процесса, осуществляют избират. рафинирование металла. В результате Э. п. содержание серы снижается в 2-5 раз, кислорода и неметаллич. включений в 1,5-2,5 раза. Слиток характеризуется плотной направленной микроструктурой, свободен от дефектов литейного и усадочного происхождения. Химич. и структурная однородность слитка обусловливает изотропность физич. и механич. свойств металла в литом и деформированном виде. Способом Э. п. получают слитки массой от десятков г до 200 т практически любой нужной формы, определяемой формой кристаллизатора. Наряду с передельными (для прокатки сортовых профилей, труб и листа) и кузнечными (для ковки, прессования и штамповки) слитками производят фасонные отливки (коленчатые валы, корпуса запорной арматуры, сосуды давления, зубчатые колёса и др.). Э. п. применяется в чёрной металлургии (шарикоподшипниковые, конструкц., нержавеющие, инструментальные стали, жаропрочные сплавы), цветной металлургии (хромистая бронза, никслемедные сплавы), тяжёлом машиностроении (теплоустойчивые, высокопрочные штамповые, валковые стали). Процесс запатентован и используется по сов. лицензии во мн. странах.
Лит : Электрошлаковый переплав, М., 1963; Л а т а ш Ю. В., М е д о в а р Б. И., Электрошлаковый переплав, М., 1970.
Б. И. Медовар.
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА, ведущая составляющая часть энергетики, обеспечивающая электрификацию х-ва страны на основе рационального производства и распределения электроэнергии. Э. имеет важное значение в х-ве любой промышленно развитой страны, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией др. видов, как относит, лёгкость передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, а также преобразования в др. виды энергии (механич., тепловую, химич., световую и др.). Отличит, чертой электроэнергии является одновременность её генерирования и потребления.
Осн. часть электроэнергии вырабатывается крупными электростанциями: тепловыми (ТЭС), гидравлич. (ГЭС), атомными (АЭС). Электростанции, объединённые между собой и с потребителями высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП), образуют электрические системы.
В Советском Союзе вопросы развития Э. всегда были в числе осн. вопросов развития нар. х-ва. Сов. Э. занимает передовые позиции в мире.
Электрификация страны базируется, с одной стороны, на науч. достижениях, с другой - на успехах пром-сти. В нач. 20-х гг. 20 в. в плане ГОЭЛРО были чётко сформулированы две ведущие тенденции Э.: концентрация производства электроэнергии путём сооружения крупных районных электростанций и централизация распределения электроэнергии. Становление Э. определялось, с одной стороны, созданием электростанций и топливной базы для них, сооружением линий электропередачи и разработкой электрич. аппаратуры и энергетич. оборудования, с другой - развитием теоретич. основ электротехники - необходимого условия для научного обоснования энергетич. стр-ва. В этих целях были осуществлены важные исследования в области техники высоких напряжений, теории устойчивости электрических систем, разработаны методы расчёта мощных генераторов, трансформаторов и др. электрич. машин, электропривода, электрич. аппаратов; создана электротехнология, внедрено автоматизир. управление электрич. системами, использованы методы физ. и матем. моделирования при расчёте и изучении электроэнергетич. систем.
В СССР осн. науч. исследования в области Э. проводятся в Гос. н.-и. энергетич. ин-те им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН, Москва), НИИ Энергосеть-проект (Москва), Всесоюзном электротехнич. ин-те им. В. И. Ленина (ВЭИ, Москва), Всесоюзном НИИ постоянного тока (НИИПТ, Ленинград), Всесоюзном НИИ источников тока (ВНИИТ, Москва), Всесоюзном НИИ электромашиностроения (Ленинград), Сиб. энергетич. ин-те СО АН СССР (Иркутск), Ин-те электродинамики АН УССР (Киев), мн. вузах (Моск. энергетич. ин-те, Ленингр. политехнич. и электротехнич. ин-тах) и др. Существ, вклад в развитие Э. внесли сов. учёные Г. М. Кржижановский, А. В. Винтер, Р. Э. Классон, В. Ф. Миткевич, М. П. Костенко, Л. Р. Нейман, М. А. Шателен, А. А. Горев, П. С. Жданов, С. А. Лебедев, К. А. Круг, Г. Н. Петров и др., а также И. А. Глебов, Д. Г. Жимерин, Н. С. Лидорёнко, М. В. Костенко, В. И. Попков, В. М. Тучкевич и мн. другие.
На базе науч. достижений Э. созданы электротехническая промышленность и энергетическое машиностроение, которые производят практически все осн. виды электротехнич. и энергетич. оборудования: котло- и турбоагрегаты, электродвигатели и электромашинные генераторы, трансформаторы, электрические аппараты, средства автоматики и защиты, оборудование для ЛЭП. Значительно возрос уровень проектирования энергетич. объектов и эксплуатации электроэнергетич. систем, разработаны методы достижения совместной устойчивой работы электрич. сетей большой протяжённости. Принцип концентрации реализован при сооружении тепловых электростанций единичной мощностью до 3 Гвт (Криворожская ГРЭС-2 и др.), гидроэлектростанций мощностью 4- 6 Гвт (Братская, Красноярская и др.), атомных электростанций мощностью 4 Гвт (Ленинградская) и др.
Развитие Э. предусматривает оптимальное соотношение между мощностью тепловых и гидроэлектрич. станций. В СССР на долю ТЭС приходится св. 80% всей производимой электроэнергии. В европ. р-нах страны ГЭС всё больше используют в качестве манёвренных и резервных источников электроэнергии, позволяющих покрывать пики электрич. нагрузки в течение суток и обеспечивающих устойчивую работу электроэнергетич. х-ва страны. В Сибири и Ср. Азии осуществляется и предусматривается сооружение мощных каскадов ГЭС, важная задача к-рых - комплексное использование водных ресурсов в целях удовлетворения нужд как Э., так и водного транспорта, водоснабжения, ирригации, рыбного х-ва. Особенность электроэнергетики СССР - комбинир. произ-во электроэнергии и тепла на теплоэлектроцентралях. Более '/з общей потребности в тепле удовлетворяется за счёт теплофикации, что позволяет существенно улучшить сан. состояние возд. бассейна городов, получить значит, экономию топлива. Создание материальной базы Э. идёт, с одной стороны, в направлении стр-ва АЭС, ТЭЦ, работающих на органич. топливе, манёвренных ТЭС и ГЭС, а также гидроаккумулирующих установок в Европ. части страны, и, с другой стороны,- по пути расширения стр-ва ТЭС и ГЭС в вост. р-нах, где для произ-ва электроэнергии выгодно использовать дешёвые гидроресурсы и угли Сев. Казахстана и Сибири. Наряду с этим проводятся исследования и пром. эксперименты в области новых методов получения электроэнергии (реакторы на быстрых нейтронах, магнитогидродинамич. генераторы и др.). Развитие принципа централизации электроснабжения логически привело вначале к образованию районных, затем 9 объединённых электроэнергетич. систем и впоследствии к формированию Единой электроэнергетич. системы (ЕЭЭС) Европ. части СССР, а затем всей страны, как важнейшей основы планомерной электрификации. С 1976 ЕЭЭС СССР работает совместно с электроэнергетич. системами стран - членов СЭВ. К сер. 70-х гг. она имела общую установл. мощность (в пределах СССР) более 150 Гвт при общей мощности электростанций СССР ок. 220 Гвт.
Для централизации электроснабжения потребовалось стр-во новых высоковольтных (напряжением 35 кв и выше) линий электропередачи. Их протяжённость возросла со 167 тыс. км в 1960 почти до 600 тыс. км в 1975. Централизация произ-ва электроэнергии в 1976 составила 97% о