מנורות פלורסנט ומאפייניהן. נתוני התייחסות. חלק 1. נתוני התייחסות

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מנורות פלורסנט ומאפייניהן. נתוני התייחסות. חלק 1

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חומרי עזר

סיווג מנורות פלורסנט, מאפיינים של מנורות פלורסנט קונבנציונליות, תלות של פרמטרי מנורה במתח הרשת, תלות מאפיינים בטמפרטורת הסביבה ותנאי קירור, שינויים במאפיינים של מנורות פלורסנט בזמן בעירה, מנורות פלורסנט חסכוניות באנרגיה, מנורות פלורסנט זרות, מנורות פלורסנט, מנורות פלורסנט ללא אלקטרודות.

סיווג מנורות פלורסנט

מנורות פלורסנט (FL) מחולקות לתאורה כללית ותאורה מיוחדת. LLs למטרות כלליות כוללות מנורות בעלות הספק של 15 עד 80 W עם מאפיינים צבעוניים וספקטרליים המחקים אור טבעי בגוונים שונים. כדי לסווג LLs למטרות מיוחדות, נעשה שימוש בפרמטרים שונים. בהתבסס על הספק, הם מחולקים להספק נמוך (עד 15 ואט) והספק גבוה (מעל 80 וואט); לפי סוג פריקה לקשת, פריקת זוהר וזוהר; על ידי קרינה מנורות אור טבעי, מנורות צבעוניות, מנורות עם ספקטרום קרינה מיוחד, מנורות אולטרה סגול; לפי צורת הבקבוק: צינורי ומתולתל; לפי פיזור אור עם פליטת אור לא כיוונית וכיוונית (רפלקטיבי, חריץ, פאנל וכו').

הסימון מורכב לרוב מ-2-3 אותיות. האות הראשונה L פירושה זוהר. האותיות הבאות מציינות את צבע הקרינה: D - אור יום; ХБ - לבן קר; B - לבן; שחפת - לבן חם; E - לבן טבעי; K, F, 3, G, S - אדום, צהוב, ירוק, כחול, כחול, בהתאמה; UV - אולטרה סגול. עבור מנורות בעלות איכות עיבוד צבע משופרת, באותיות המציינות צבע מופיעות האות C, ולעיבוד צבע איכותי במיוחד משתמשים באותיות CC. בסוף ישנן אותיות המאפיינות את מאפייני העיצוב: P - רפלקס, U - בצורת U, K - טבעת, A - אמלגם, B - התחלה מהירה. המספרים מציינים הספק בוואטים. סימון מנורות זוהר מתחיל באותיות ת"ל.

מאפיינים של LLs קונבנציונליים

В שולחן 1 ניתנים המאפיינים של גופי התאורה הנפוצים ביותר לאור היום. ייעודים: P - כוח; U הוא המתח על פני המנורה; I - זרם מנורה; R - שטף אור; S - יעילות אור.

תלות של פרמטרי מנורה במתח החשמל

כאשר מתח הרשת משתנה בתוך +10%, ניתן לקבוע את השינוי בפרמטרים של המנורה מהיחס dX/X = Nx dUc/Uc, כאשר X הוא פרמטר המנורה המתאים; dX - השינוי שלו; Nx - מקדם עבור הפרמטר המתאים. עבור מעגל עם משנק, למקדמים יש את הערכים הבאים: עבור עוצמת האור Ni = 2,2; עבור הספק Np = 2,0; עבור שטף האור Nф = 1,5. במעגל עם נטל אינדוקטיבי קיבולי, ערכי Nx מעט יותר קטנים.

כאשר מתח הרשת יורד מתחת לרמה המותרת, תנאי ההצתה מחדש מחמירים. הגדלת המתח מעל הרמה המותרת גורמת להתחממות יתר של הקתודות ולחימום יתר של הנטלים. בשני המקרים, יש הפחתה משמעותית בחיי המנורה.

לוח 1

סוג	R,W	U, ב	רשות העתיקות	ר, למ	S, lm/W	מידות, מ"מ (איור 1) L1 L2 D
ldc	15	58	0,3	450	30	437,4 452,4 25
LD LHB	15	58	0,3	525	35	437,4 452,4 25
LD LHB	15	58	0,3	600	40	437,4 452,4 25
LB	15	58	0,3	630	42	437,4 452,4 25
LTB	15	58	0,3	600	40	437,4 452,4 25
ldc	20	60	0,35	620	31	589,8 604,8 38
LD	20	60	0,35	760	39	589,8 604,8 38
LHB	20	60	0,35	900	45	589,8 604,8 38
LB	20	60	0,35	980	49	589,8 604,8 38
LTB	20	60	0,35	900	45	589,8 604,8 38
ldc	30	108	0,34	1110	37	894,6 909,6 25
LD	30	108	0,34	1380	46	894,6 909,6 25
LHB	30	108	0,34	1500	50	894,6 909,6 25
LB	30	108	0,34	1740	58	894,6 909,6 25
LTB	30	108	0,34	1500	50	894,6 909,6 25
ldc	40	108	0,41	1520	38	1199,4 1214,4 38
LD	40	108	0,41	1960	49	1199,4 1214,4 38
LHB	40	108	0,41	2200	55	1199,4 1214,4 38
LB	40	108	0,41	2480	62	1199,4 1214,4 38
LTB	40	108	0,41	2200	55	1199,4 1214,4 38
ldc	80	108	0,82	2720	34	1500 1515 38
LD	80	108	0,82	3440	43	1500 1515 38
LHB	80	108	0,82	3840	48	1500 1515 38
LB	80	108	0,82	4320	54	1500 1515 38
LTB	80	108	0,82	3840	48	1500 1515 38

מנורות פלורסנט ומאפייניהן. נתוני התייחסות

תלות המאפיינים בטמפרטורת הסביבה ובתנאי הקירור

שינוי בטמפרטורת הצינור בהשוואה לטמפרטורה האופטימלית, כלפי מעלה או כלפי מטה, גורם לירידה בשטף האור, הרעה בתנאי ההצתה והפחתת חיי השירות. אמינות ההצתה של מנורות סטנדרטיות בעבודה עם סטרטרים מתחילה לרדת באופן בולט במיוחד בטמפרטורות מתחת ל-5°C וכאשר מתח החשמל יורד. לדוגמה, ב-10 מעלות צלזיוס ובמתח רשת של 180 וולט במקום 220 וולט, מספר המנורות שאינן נדלקות יכול להגיע ל-60-80%. תלות כה חזקה הופכת את השימוש ב-LL בחדרים עם טמפרטורות נמוכות ללא יעיל.

עלייה בטמפרטורה ביחס לאופטימלית יכולה להתרחש עם עלייה בטמפרטורת הסביבה וכאשר המנורות מופעלות בתא סגור. התחממות יתר של LLs, בנוסף לירידה בשטף האור, מלווה בשינוי מסוים בצבעם. באיור. איור 2 מציג את התלות של פרמטרי LL בטמפרטורת הסביבה.

שינויים במאפייני LL במהלך בעירה

בשעות הבעירה הראשונות חל שינוי מסוים במאפיינים החשמליים של המנורות, הקשור להפעלה נוספת של הקתודות, שחרור וספיגת זיהומים שונים. תהליכים אלו מסתיימים בדרך כלל תוך מאה השעות הראשונות. במהלך שאר חיי השירות, המאפיינים החשמליים משתנים מעט מאוד. יש ירידה הדרגתית בבהירות הזרחן ובשטף האור של המנורה (איור 3: עקומה 1 עבור 40 W LL, עקומה 2 עבור 15 ו- 30 W LL). במנורות מסוימות, לאחר כמה מאות שעות של שריפה, מתחילים להופיע משקעים כהים וכתמים בקצוות הצינור, הקשורים לקטטת הקתודות. הם מצביעים על מנורות באיכות ירודה.

מנורות פלורסנט ומאפייניהן. נתוני התייחסות

מנורות פלורסנט חסכוניות באנרגיה (FLLs)

ELLs מיועדים לתאורה כללית וניתנים להחלפה מוחלטת עם LLs סטנדרטיים בהספק של 20, 40 ו-65 W במתקני תאורה קיימים ללא החלפת מנורות ונטלים. יש להם אורך סטנדרטי, ערכים סטנדרטיים של זרמי הפעלה ומתחים על המנורות וערכי שטף אור זהים או דומים כמו מנורות סטנדרטיות בצבע המתאים עם הספק מופחת ב-10% (18, 36 ו-58 W) . חיצונית, ELLs נבדלים מנורות סטנדרטיות רק בקוטר הקטן יותר (26 מ"מ במקום 38 מ"מ). על ידי הקטנת הקוטר מצטמצמת צריכת החומרים הבסיסיים (זכוכית, זרחן, גזים, כספית וכו').

כדי להבטיח את אותה נפילת מתח על פני המנורות בעת הפחתת הקוטר שלהן, היה צורך להשתמש בתערובת של ארגון וקריפטון למילוי ולהפחית את הלחץ ל-200-330 Pa (במקום 400 Pa הרגיל במנורות סטנדרטיות). ב-ELL, טמפרטורת הצינור עולה ל-50 מעלות צלזיוס, אך אין צורך בתנאים מיוחדים לקירור. שכבת הזרחן ב-ELL כפופה לתנאי הפעלה חמורים יותר, כך שזרחני אדמה נדירים מתאימים ביותר למנורות אלו. עם זאת, זרחנים כאלה יקרים בערך פי 40 מקלציום הלופוספט רגיל (HPA), ולכן מנורות עם זרחנים כאלה יקרות פי כמה מאלה רגילות. כדי להפחית את העלות של מנורות, ציפוי דו שכבתי משמש. ראשית, GFC מוחל על הזכוכית, ומעליה זרחני אדמה נדירים בעובי קטן.

התעשייה מייצרת ELLs בהספק של 18, 36 ו-58 W בצבעים LB, LDC ו-LEC עם פרמטרים של אור העולים בקנה אחד עם הפרמטרים של LLs קונבנציונליים באותם צבעים בהספק של 20, 40 ו-65 W. תחת המותג LBCT, מיוצרים ELL עם תערובת תלת-רכיבית של זרחנים של אדמה נדירה עם חיי שירות של 15000 שעות.

ELLs זרים

חברות זרות מייצרות ELLs בשלושה או ארבעה גווני צבע סטנדרטיים ועם תערובת של שניים או שלושה רכיבים של זרחנים נדירים. IN שולחן 2 ניתנים הפרמטרים של כמה סוגים של ELLs בצלוחיות בקוטר של 26 מ"מ מ-OSRAM (גרמניה).

מנורות פלורסנט קומפקטיות (CFL)

בתחילת שנות ה-80, החלו להופיע סוגים רבים של FLs קומפקטיים עם הספק בין 5 ל-25 W עם יעילות אור בין 30 ל-60 lm/W וחיי שירות בין 5 ל-10000 שעות. סוגים מסוימים של CFLs מתוכננים להחליף ישירות מנורות ליבון . יש להם נטלים מובנים והם מצוידים בבסיס הברגה סטנדרטי E27.

הפיתוח של CFLs התאפשר רק כתוצאה מיצירת זרחנים צר פס יציבים ביותר המופעלים על ידי יסודות אדמה נדירים, שיכולים לפעול בצפיפות קרינה פני השטח גבוהה יותר מאשר LLs סטנדרטיים. בשל כך, ניתן היה להקטין משמעותית את קוטר צינור הפריקה. באשר להקטנת מידות המנורות באורך, בעיה זו נפתרה על ידי חלוקת הצינורות למספר קטעים קצרים יותר, הממוקמים במקביל ומחוברים זה לזה או על ידי חלקים מעוקלים של הצינור או על ידי צינורות זכוכית מרותכים.

לוח 2

מותג מנורות	סוג המנורה	שטף האור, lm,
מותג מנורות	סוג המנורה	עבור	כוח מנורה, W
	Lumilux	18	36	58
L...W/11	צבע בשעות היום	1300	3250	5200
L...W/21	צבע לבן	1450	3450	5400
L...W/31	לבן חם	1450	3450	5400
L...W/41	"אינטרנה"	1300	5200	3250
	לומילוקס דלוקס
L...W/22	צבע לבן	1000	2350	3750
L...W/32	לבן חם	1000	2350	3750
	רגיל
L..W/25	לבן אוניברסלי	1050	2500	4000
L..W/20	לבן בוהק	1150	3000	4800
L...W/30	לבן חם	1150	3000	4800

לוח 3

סוג המנורה	כוח, וו	מתח, V.	זרם, א	שטף אור, lm	מידות, מ"מ	מַסָד
קבוצה ראשונה KL7/TBC KL9/TBC KL11/TBC	11,2 12,8 14,8	45+5 60+6 90+9	0,18 0,17 0,155	400 600 900	27x13x135 27x13x167 27x13x235	G23 מיוחד
קבוצה שנייה KLS9/TBC KLS13/TBC KLS18/TBC KLS25/TBC	9 13 18 25	220 220 220 220	0,093 0,125 0,18 0,27	425 600 900 1200	Ж85х150 Ж85х160 Ж85х170 Ж85х180	E27 עם הברגה
קבוצה שלישית CIRCOLUX CIRCOLUX CIRCOLUX	12 18 24	220 220 220	:	700 1000 1450	Ж165х100 Ж165хЮ0 Ж216хЮ0	E27 עם הברגה

מנורות פלורסנט ומאפייניהן. נתוני התייחסות

ניתן לחלק את כל מגוון ה-CFL המיוצרים כיום לארבע קבוצות עיקריות.

1. ללא מעטפת חיצונית, עם צינור פריקה בצורת H או U, בסיס מיוחד, ציוד בקרת התנעה מרחוק (נטל) ומתנע מובנה (איור 4,א), כאשר 1 הוא הפריקה. צינור; 2 - בסיס מיוחד G23 עם סטרטר וקבל מותקנים בתוכו).

2. עם מעטפת חיצונית מנסרת או אופלית, צינור פריקה מעוקל בצורה מורכבת, בסיס הברגה (או סיכה) סטנדרטי ומתנע ונטל מובנה (איור 4, ב), כאשר 1 הוא צינור הפריקה; 3 - מצערת; 4 - בקבוק חיצוני; 5 - החלק החלול של הגוף, שבתוכו מותקנים משנק, מתנע, קבל ומתג תרמי).

3. טבעת, ללא מעטפת חיצונית, עם בסיס הברגה (או סיכה) סטנדרטי ומתנע מובנה ונטל (איור 4, ג).

4. עם מעטפת חיצונית מזכוכית, צינור פריקה מעוקל מורכב, בסיס מיוחד, מתנע מרחוק ונטל.

הקבוצה הראשונה כוללת CFLs, הנפוצים ביותר. המנורות בעלות צינור פריקה בקוטר 12,5 מ"מ ומצוידות בבסיס מיוחד של שני פינים G23. הם מיוצרים על ידי התעשייה המקומית (תחת המותג KL/TBC) ומספר חברות זרות. המנורות מלאות בארגון בלחץ של 400 Pa, מה שמבטיח פעולה תקינה של הקתודות ותנאי הפריקה. המנורות נדלקות בקלות גם בטמפרטורות של עד -20 מעלות צלזיוס, זמן ההצתה אינו עולה על 10 שניות. הפרמטרים העיקריים של מנורות כאלה ניתנים בטבלה 3.

סדרת ה-CFL בעלת ההספק הגבוה מורכבת משלוש מנורות בעלות הספק של 18, 24 ו-35 W, אורכים של 251, 362 ו-443 מ"מ, עם שטף אור נומינלי של 1250, 2000 ו-2500 lm, בהתאמה, וחיי שירות של 5000 שעות. המנורות מיוצרות בצינורות בקוטר מוגדל ל-15 מ"מ ומותקנות על בסיס מיוחד בעל 4 פינים.

לקבוצה השנייה כולל CFLs הנפוצים למדי בחו"ל עם מעטפת חיצונית מזכוכית או פלסטיק ובסיס הברגה סטנדרטי E27 (ראה איור 4, ב). נטל, מתנע וצינור פריקה בצורת U כפול מותקנים בתוך המעטפת. הפרמטרים העיקריים של CFLs מסוג זה (CFLs מקומי.../TBCs ואלה המיוצרים בחו"ל (SL) ניתנים בטבלה 3 (RE2/2001) (קבוצה שנייה).

בשל העובדה שצינורות הפריקה במנורה מסוג זה פועלים במעטפת חיצונית סגורה בטמפרטורות גבוהות משמעותית מהאופטימליות, ואין אפשרות ליצור באופן מלאכותי אזור קר, צינורות הפריקה מתמלאים באמלגם כספית.

המנורות נועדו להחליף ישירות מנורות ליבון ולספק חיסכון גדול באנרגיה. החסרונות שלהם כוללים גדולים יחסית

מידות ובעיקר משקל בהשוואה למנורות ליבון, עיצוב בלתי נפרד, שבגללו, לאחר כשל בצינור הפריקה, יש להחליף את כל המנורה, כולל המשרן. בהקשר זה, כמה חברות זרות מייצרות מנורות כאלה בעיצוב מתקפל.

לקבוצה השלישית כולל משפחה של CFLs טבעת עם בסיס הברגה ונטל מובנה המותקן בבית פלסטיק הממוקם לאורך קוטר צינור הפריקה בצורת טבעת (ראה RE2/2001, איור 4, ג). יעילות האור של CFLs טבעת, אפילו עם נטל מוליכים למחצה, נחותה מיעילות האור של CFLs בצורת H בעלי הספקים תואמים. הנוחות של טבעת CFLs היא שהם יכולים להחליף ישירות מנורות ליבון בגוף תאורה.

לקבוצה הרביעית כולל מנורות עם מעטפת חיצונית בצורת גליל או אגס, בסיס מיוחד בעל 4 פינים, ציוד שלט רחוק ומתנע. למנורות אלו תפוקת אור נמוכה יותר בהשוואה ל-CFLs בצורת H ו-U. לכן, נתונים על מנורות אלה אינם מסופקים.

היתרונות הכלכליים העיקריים של CFLs הם חיסכון משמעותי באנרגיה והפחתה במספר המנורות הנדרשות להפקת מספר זהה של שעות לומן בהשוואה למנורות ליבון.

קשה לייצור CFLs מודרניים. לכן, נערך מחקר תיאורטי וניסיוני שמטרתו לשפר מנורות כאלה.

CFLs ללא אלקטרודות

במנורות אלו, כדי לעורר את זוהר הזרחנים, פריקה באדי כספית בלחץ נמוך מעורבב עם

מנורות פלורסנט ומאפייניהן. נתוני התייחסות

גזים אינרטיים (ארגון, קריפטון). המטען נשמר הודות לאנרגיה של השדה האלקטרומגנטי, שנוצרת בסמוך לנפח הפריקה. יצירתם של CFLs נטולי אלקטרודות התאפשרה הודות למיקרו-אלקטרוניקה מודרנית, שאפשרה ליצור מקורות קטנים וזולים יחסית של אנרגיה בתדר גבוה ביעילות גבוהה.

כל הסוגים האפשריים של מנורות נטולות אלקטרודות מורכבים משלושה מרכיבים עיקריים: מקור בגודל קטן של אנרגיית RF, מכשיר להעברת אנרגיית RF ביעילות לפריקה, הנקרא משרן, ונפח פריקה. הבדלים בעיצוב ובעיצוב של יחידות נקבעים לפי התדר הגבוה שנבחר כדי לעורר את הפריקה. נכון לעכשיו, ישנם שלושה סוגים עיקריים של CFLs ללא אלקטרודות עם אותם פרמטרים אנרגטיים בערך: עם משרן טורואידי על ליבה פרומגנטית (תדרים מ-25 עד 1000 קילו-הרץ), עם משרן סולנואידי (תדרים מ-3 עד 300 מגה-הרץ) וגבוה במיוחד -תדר (עם תדרים מעל 100 מגה-הרץ).

הניתוח הראה שכיום רצוי ביותר להשתמש בתכנון עם משרן סולנואידי ומיקום חיצוני של נפח הפריקה ביחס אליו. העיצוב של מנורה כזו מוצג באיור. 5, כאשר 1 הוא בסיס E-27; 2 - יחידת גנרטור אוטומטי; 3 - מילוי, כספית וגז אינרטי, 4 - משרן סולנואידי; 5 - שכבת זרחן; 6 - חלל גלילי בבקבוק; 7 - בקבוק זכוכית. דגימות ניסוי של CFLs ללא אלקטרודות עם משרן סולנואידי (בתדר של 18 מגה-הרץ) בהספק של 30 ואט במתח רשת של 220 וולט 50 הרץ עם קוטר נורה חיצונית של 75-85 מ"מ בעלות יעילות אור של 30-40 lm/W. במקרה זה, ליבת הפריט מתחממת עד 300 מעלות צלזיוס.

נכון לעכשיו, אין ייצור תעשייתי של CFLs ללא אלקטרודות באף מדינה ומיוצרות רק דוגמאות ניסיוניות.

מחבר: S.I. פאלמרנקו, קייב; פרסום: electric.org

ראה מאמרים אחרים סעיף חומרי עזר.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

גלי קול הם מקורות לכבידה שלילית בעלי מסה שלילית 30.08.2018

מנקודת המבט של הפיזיקה הקלאסית, המוכרת לנו עוד מימי בית הספר, גלי קול אינם נשא של מסה. הם נושאים רק דחף של אנרגיה שגורם לאטומים או למולקולות של החומר שדרכו הם עוברים לרטוט. עם זאת, חוקרים מאוניברסיטת קולומביה, לאחר סדרה של מחקרים וחישובים תיאורטיים, קבעו שגלי קול, המיוצגים כקוואזי-חלקיקים - פונונים, לא רק בעלי מסה, אלא גם מייצרים שדה כבידה חלש מאוד. יתרה מכך, על פי תוצאות החישובים הללו, לפונונים יש מסה שלילית וכתוצאה מכך הם יוצרים כוח משיכה שלילי.

האינדיקציה הראשונה לכך שלגלי קול יש מסה שאינה אפס נמצאת במה שמכונה תיאוריית החלקיקים הנקודתיים. על פי תיאוריה זו, פונונים הנמצאים בתווך של נוזלי על-נוזל (על-נוזל) בטמפרטורה הקרובה לטמפרטורת האפס המוחלט נחשפים לכוחות כבידה, בעוד שעוצמת האינטראקציות תלויה אך ורק באנרגיה (מומנטום) של הפנון המשוואה המתארת את מצב הנוזל העל. אם ניקח את המשוואות המסורתיות כבסיס, אזי גודל האינטראקציות של הפנון והכבידה מתאים למסה השלילית של הקוואזי-חלקיק, כלומר. בהשפעת כוח המשיכה של כדור הארץ, למשל, מסלולו של הפנון יתכופף כלפי מעלה.

השפעה זו מקבילה לחלוטין לאפקט השבירה הסטנדרטי המתואר על ידי חוק סנל. בנוכחות כוח הכבידה, הלחץ של נוזל-על תלוי בעומק, והלחץ, בתורו, תלוי במהירות ההתפשטות של גלי קול. כתוצאה מכך, פונונים בנוזל-על אינם הולכים בשבילים ישרים, וסטייה זו מתוארת היטב במונחים של נוכחות של "מסה כבידה" של פונון.

חישובים של מסת הפונונים הראו שיש לה ערך קטן מאוד. אם ניקח על-נוזל הליום-4 וניצור בו פונון עם אנרגיה גבוהה מאוד עבור סוג זה של חלקיקים (1 KeV/c), אז המסה שלו תהיה 1 GeV/c2, כלומר. לא יותר ממסה של אטום הליום אחד.

כעת מפתחים מדענים מערך ניסוי שבעזרתו ניתן לזהות ולחקור את השפעת "מסת הכבידה" של הפונין. ההנחה היא שתפקידו של נוזל-על במיצב זה ימלא ענן של אטומים מקוררים-על (קונדנסט בוזה-איינשטיין) או גזים מולקולריים מסוימים, שניתן להשתמש בהם כדי להשיג ערכים נמוכים של מהירות גלי הקול.

אחד המכשולים שעומדים בדרכם של מדענים הוא ששעונים אטומיים מודרניים ומדדי כבידה קוונטיים יכולים לזהות שינויים בשדות הכבידה של לפחות כמה חלקים של ננומטר/ש2. זה לא מספיק כדי לבצע מדידות של מסת הפונונים, ומדענים יצטרכו לנקוט בכמה טריקים כדי לשפר את ההשפעה הנחקרת. אחרת, הם יצטרכו להמתין די הרבה זמן עד שיופיעו שיטות מדידה מהדור הבא בעלות סף רגישות מקובל.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מקרר חכם LG Smart InstaView

▪ רובוט עשה זאת בעצמך

▪ אורח חיים פעיל משפר את הביצועים בבית הספר

▪ טלוויזיות LCD מוכנות לדחוף את הפלזמה

▪ הצליל הכי מעצבן לאוזן האנושית

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר טכנולוגיית מפעל בבית. בחירת מאמרים

▪ מאמר מי ארגן את העלייה? ביטוי עממי

▪ כתבה איזו עיר מחזיקה בשיא העולם במספר הגשרים הרבים ביותר? תשובה מפורטת

▪ מאמר דימום מעי. בריאות

▪ מאמר כיצד לקבל 5 וולט מיציאת RS-232. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר Green TV. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר