Литература -->  Графическое определение перемещений 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 [ 129 ] 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

дЕа дЕу

ду dz

дЕх дЕ

dt ~

dz дх

дх

дЕх ду

дЕх 1?1 = о-

= 0.

(IF) (HI)

dx dy-- a)

Здесь £-диэлектрический коэфф. среды, ц- проницаемость, с-скорость света в пустоте. Как показал Герц, эти ур-ия можно интегрировать при помощи вектора Герца JP, удовлетворяющего дифференциальному ур-ию:

St V .

ИЛИ в координатах:

Тогда

J/s = rot rot J*,

V - ----Yen

(3) (4)

скорость раснространения света в данной среде. Если электромагнитное поле создается Д., заряд к-рого колеблется по какому-либо закону, то вектор Герца будет иметь постоянное направление, параллельное оси момента Д. Модуль этого вектора Л м. б. выранеен в этом случае при помощи ф-лы

в которой /-произвольная функция, ненре-рывная вместе с первыми двумя производными по координатам и по времени, а г-расстояние от центра диполя. Получаемый таким образом интеграл дает сферическую волну, распространяющуюся из начала координат со скоростью V.

Вид функции / очевидно будет определяться характером двилсения зарядов в колеблющемся Д. Временно оставляя вид функции / неопределенным, находят соста-вляюпще магнитного и электрич. векторов. Если момент Д. параллелен 0Z, то уравнения (3), (4) и (6) дают для проекций Е и Н выражения:

Я,= 0

Выражения (7), так же как и (6), обращаются в бесконечность в начале координат. Следовательно, найденные рещения не дают физически верной картины поля в непосредственной близости к Д.

Вьщелив эту часть, рассмотрим ур-ия (7) во всем остальном пространстве. Слагаемые

вьфажений (7)-величии.! разного порядка относительно перемешгой г. На малых расстояниях все члены ничтолшо малы по сравнению с первыми, зависящими от минимальной степени расстояния. Кроме того, при малом г можно считать, что

В виду этого в части, близкой к Д., ур-ия (7) принимают такой вид:

= 5/(0

(79

я,=о J

Чтобы определить вид функции /, сравним электрическ. ноле, определяемое выражениями (7), со статич. полем Д. Это сравнение приводит к необходимости выбрать ф-ию / таким обр., чтобы вбл1-1зи начала координат она переходила в переменный момент Д.:

= (9)

Рассмотрим теперь поле вдали от Д. в волновой зоне (см.). При достаточно больщом г, в выражениях (7) можно пренебречь всеми членами за исключением последних, содержащих г в максимальной степени. Введем сферич. координаты:

= sin д- cos 9?, = sin & sin (р, = cos &, (10)

где S-зенитное расстояние, а у-долгота сферической системы координат; тогда

еЕх = / (f-1) cos <р sin & cos eE,j = 1/ {t - 0 sin sin cos d-eE,= -r{t-l)sm-.9

x=-ifr(*-0sin?.sin

Я = -r(t- cos (p sin &

у cvr \ V/ Я,= 0

Из этих ф-л видно, что Е VL Н совпадают по фазе. Обычным образом можно найти, что

Е 1 Н, Е ±г II Н А г. (И)

Следовательно, в волновой зоне, на поверхности сферич. волны, линии магаитного поля совпадают с параллелями, а линии электрического поля-с меридианами. Абсолютная величина векторов Е и И определяется уравнениями:

(7 )

(12)

11 = \/е; + е1 + е1 = -\/ sin &] I я I = уяи-я + Й = - Э

Из ур-ия (12) видно, что вектор Пойнтинга/S (плотности энергии) направлен по радиусу сферы; по абсолютной величине он равен:

J (t-)sin&, (13)

\S\ = £\E\.\n\ =

4л I I I I 4svr

Энергия, которая излучается колеблющимся диполем за время t, определяется как



поток вектора энергии через всю поверхность сферы за время t:

2Л Л t

St = Jd<pfd&J\S\rsin &dt =

(14)

в случае гармонически колеблющегося Д.

M = ql sin -= f;

(15)

излучаемая им за период Т энер гая, на основании ур-ия (14),

St =

16 лдЧ

(16)

3 е.

где k=vT-длина излучаемой Д. электромагнитной волны.

Лит.: Хвольсон О. Д., Курс физики, 2 изд., т. стр. 339-405, Берлин, 1923; Эйхенвальд Л. А., Теорет1гч. физика, ч. 1-Теория поля, М.-Л., 1927; Hertz Н., Untersuchungen uber die Ausbrei-tung der elektr. Kraft, Lpz., 1914; Abraham M., Theorie der Elektrizitat, B. 1, 7 Aufl., Lpz., 1923; Cohn E., Das elektroraagnetische Feld, 2 Auflage, Berlin, 1927. K. Тводорчин.

Диполь мол окулярный. Всякая частица вещества всегда состоит из нек-рого числа разноименных электрическ. зарядов. Если в сумме эти заряды дают либо положительный либо отрицательный заряд, то имеется наэлектризованная частица, называемая ионом. Если же частица, напр., молекула, электронейтральна, то центры масс всех положительных и всех отрицательных зарядов могут не совпадать. Если расстояние между этими центрами равно d (п л е ч о Д.), а сумма положительных зарядов (равная сумме отрицательных) равна е, то / = ed

будет величиной электрич. дипольного момента. Дебай и Дж. Дж. Томсон предложили разделять молекулы на дипольные, или полярные, обладающие б. или м. значительным готовым дипольным моментом, т. е. Д. в отсутствии внешнего электрич. поля, и на неполярные (для них /=0). К полярным относятся молекулы, построенные несимметрично из химически активных (а) и неактивньгх (6) групп по схеме [а-Ь]: ъ ь

N--H \н

органич. вещества, содержащие углеводородную цень или ядро, к одной стороне которых присоединены полярные группы -NHg,-СО-ОН,-ОН,-NO2 и др., напр.:

aba b

NH.-С.Н анилин

СООН-CHCH.CHjCH, . п-валериановая к-та

Такие вещества имеют весьма высокую диэлектрическую постоянную (е), напр.:

но = cj-isOH = 22 , резко убывающую с температурой (Т): молярная поляризация

где М-молекулярный вес, В-плотность, а а и Ъ-постоянные, при чем

{N - число Авогадро, fe= - постоянная Больцмана и /л-момент Д.); при этом а за-

висит от возможного смещения зарядов в молекуле иод действием внешнего электрич. поля. Очевидно, что величину момента Д. можно определить из экспериментальных данных для изменения диэлектрич. постоянной с Т. Т. о., получены значения: /NH3 = 1.53 10-18, сн,оя = 1.64 . 10-1 , /нс1 = 2,15. 10-1 .

Порядок этих величин совпадает с вычисленными значениями: если принять заряд электрона 6=4,77-10 (в электростатических абсолютных единицах), а диаметр молекулы d 10~ см, T0jws5 101*. У неполярных веществ 4=0 или близко к 0. Их диэлектрич. постоянная практически не изменяется с Т (Ъ=0). В молекулах таких веществ или нет вовсе полярных групп (углеводороды) или полярные группы расположены симметрично и не образуют Д. Так, для окиси углерода о =0,12-10-18; для CH3NO2 (полярно) е=56, для симметричного же тетранитроме-тана C(N02)4 е=2,1, т. е. имеет то же значение, что для всех неполярных углеводородов (е2). Внешние электрич. поля, сме-хцая заряды в молекуле ( поляризуя молекулу), увеличивают момент Д. или создают его, когда он ранее отсутствовал. В первом приближении Д. иногда можно считать жесткими, недеформирующимися под действием внешнего поля.

Лит.: D е b у е Р., Physikalische Ztschr. , Lpz., 1912, В. 13, p. 97; Jon а М., ibid., 1919, В. 20, p. 19; Handb. d. Radiologic, hrsg. v. Er. Marx, B. 6, p. 605-668, Lpz., 1925; Thomson J., Philosoph. Mag. , L., 1914, 28, p. 757;- P a u 11 W., Ztsclir. f. Physik , В., 1921, В. 6, p. 319. П. Ребиндер.

ДИРЕКТРИСА кривой 2-го порядка определяется как поляра фокуса (см. Конические сечения). Для эллипса, с канонич. ур-ием

4- 5=1, Д.-прямые, выражающиеся уравнениями: ж = ± (где е-эксцентриситет эл-липса= ~ < iV Для гиперболы, с ур-ием - 2 = 1> Д- суть прямые ж = ± - (е-эксцентриситет гиперболы = -- > lj. Для параболы, с уравнением у=2рх, Д. есть прямая ж= - i (см. фиг.). Д. круга есть бесконечно


удаленная прямая. Д. обладает следующим свойством: для всякого конич. сечения отношение расстояния любой его точки до фокуса к расстоянию ее до соответствующей Д. есть величина постоянная (равная эксцентриситету кривой), в. Степанов.



ДИРИЖАБЛЬ, управляемый аэростат (воздушный корабль, воздушное судно) - воздухоплавательный аппарат легче воздуха, поддерживаемый в нем подъемною силою газа, заключенного в корпусе Д. Газами для наполнения диринеабля служат обычно: водород и гелий (см. Газ для воздухопла-ватш и Гелий).

Общее описание. Основная часть всякого Д., корпус, имеет удлинен, форму, тупую па носу и более заостренную к корме, что де.дается для лучшего обтекания Д. воздухом и уменьшения лобового сопротивления. На кормовой части корпуса располагается оперение, горизонтальное и вертикальное, состоящее из неподвижно распололшн-ных, обычно крест-на-крест, горизонтальн. и вертикальных поверхностей-стабилизаторов и килей, заканчивающихся (ближе к корме) подвижными рулевыми поверхностями: горизонтальными рулями высоты и.ти

служащую ходом сообщения, а таклсе помещением для горючего, балласта и снарялсе-ния. Эта балка своею жесткостью препятствует деформации оболочки и воспринимает горизонтальные составляющие напря-лсений в подвеске. Неизменяемость внешней формы в мягком и полужестком Д. во время полета, несмотря на сопротивление воздуха, достигается тем, что газ находится в оболочке под некоторым избыточным давлением (сверхдавление), которое постоянно поддерживается находящимися внутри оболочки баллонетами для воздуха (см. Баллонет). В жестком дирижабле нет надобности поддер-лсивать сверхдавление, так как неизменяемость внешней формы обеспечивается жестким каркасом. По кубатуре дирижабли бывают от 1000 до IWOOO и выше.

Д. мягкой системы. Эти Д. обычно имеют небольшой объем: 1 ООО-10 ООО м. На фиг. 1 изображен Д. мягкой системы: к icopnycy-



Фиг. 1.

глубины и вертикальными рулями направления. К нижней части корпуса (непосредственно или при помощи строп) прикрепляют одну или несколько гондол, в к-рых располагаются команда и пассалсиры, моторы, снаряжение и пр. В настоящее время строят три системы Д.: 1) мягкую, 2) по.яужест-кую и 3) жесткую. В мягкой системе корпус, изготовленный из материи, служит вместе с тем и оболочкой для газа; в жесткой-корпус образует лсесткое сооружение из дуралю-миниевых, стальных или деревянных балок, обтянутых снаружи материей, а газ помещается внутри корпуса в особых газовых мешках, обычно из бодрюшированпой ткани (см. Бодрюш); полужесткая система отличается от мягкой лишь тем, что в нилсней, килевой части оболочка имеет шарнирную балку из стальных или дуралюминиевых труб, проходящую вдоль всего корпуса и

оболочке 1, при помощи строп 2, подвешена гондола 3 с винтомоторной установкой 4. На корме оболочки расположено оперение: горизонтальные 5 и вертикальные 6 неподвижные планы с прикреп.тенными к ним при помощи шарниров р у .т я м и высоты 7 и направления 8. Внутри оболочки находятся баллонеты 9 для воздуха. По оболочке расположены клапан ы, к-рые служат для выпуска части газа из оболочки; они м. б.: а) автоматические предохранительные 10, открывающиеся при чрезмерном повышении сверхдавления газа, и б) управляемые 11 для маневрирования или спуска Д. Предохранительные клапаны помещают обыкновенно в нилшей части оболочки, ближе к корме, во избежание соприкосновения выходящего газа с выхлопными трубами моторов; управляемые же клапаны располагаются наверху или сбоку в передней части Д. и открываются при помощи клапанной веревки 12, проходящей внутри оболочки. Клапаны 13 служат для выпуска воздуха из баллонетов. Воздух поступает из вентилятора а (фиг. 2) в баллонет по шлангу б. На случай отказа в работе вентиляторного мотора, устраивается иногда матерчатый каркасированный открытый снизу шланг - у л а в л и в а т е .я ь 14 (фиг. 1), помещаемый сзади винта, при вращении которого в него попадает струя воздуха. В Д. системы Парсеваля на.яичие двух баллонетов и специальных клапанов д.ля распределения между ними подаваемого воздуха позволяет пользоваться баллонетами и для управления Д. в вертикальной плоскости: для подъема задний баллонет наполняется



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 [ 129 ] 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159