История электротехники - Коллектив авторов

В послевоенные годы работы по физиологической оптике и колориметрии проводились в ряде крупных научно-исследовательских и учебных институтов нашей страны (Н.Д. Нюберг, Н.И. Пинегин, М.М. Гуревич, В.Е. Карташевская, Е.Н. Юстова, А.А. Волькенштейн, С.Г. Юров, В.В. Мешков, Е.С Ратнер, B.C. Хазанов, А.Б. Матвеев и др.). За последние десятилетия на основе накопленных многочисленных экспериментальных данных было разработано несколько моделей пороговой чувствительности глаза, которые базируются на понятии порога. Проблема порога для метрики ощущений была сформулирована в конце XIX в. Э. Вебером и Г. Фехнером в виде основного психофизического закона. В настоящее время разработаны высокопороговая модель Г. Блэкуэлла; модель, основанная на теории обнаружения сигнала (Дж. Свете, В. Таннер), низкопороговая модель двух состояний Р. Люса [9.33]. Создана и рекомендована МКО аналитическая модель для описания влияния параметров освещения на зрительную работоспособность. Разработаны равноконтрастные цветовые системы ощущений (Д. Мак-Адам, Д. Джадд, Г. Вышецки, Е. Адаме, А.Б. Матвеев) [9.33].

Продолжали совершенствоваться приемы проектирования ОУ. Были разработаны методы расчета ОУ с учетом многократных отражений [9.36], которые лежат в основе проектирования вариантов ОУ на ЭВМ. Большее внимание стали уделять вопросам качества освещения. Проведены исследования и получены методы расчета показателей, характеризующих влияние блеских источников на видимость, различимость, комфортность освещения (Л. Холлэдей, Ц. Ферри, Г. Рэнд, М.М. Епанешников, С. Гут и др.), а также методы оценки пульсации излучения и качества его спектрального состава [9.33, 9.36, 9.37].

Наряду с установками искусственного освещения развивалось проектирование ОУ совмещенного естественного и искусственного освещения, установок архитектурного освещения городов и памятников архитектуры. Работы в этом направлении координировались Госстроем СССР. Большой вклад в развитие архитектурной светотехники внесли Н.М. Гусев, Н.В. Волоцкой, Н.Н. Киреев, М.А. Островский, М.С. Дадиомов. На рис. 9.9 и 9.10 приведены различные типы ОУ.

Современные тенденции развития ОУ связаны с разработкой сети машинного проектирования, включающего базу данных и расчета светоцветовой среды проектируемого объекта с количественной и качественной сторон. В научном плане ведутся работы по созданию моделей комплексной оценки качества светоцветовой среды помещений промышленных предприятий, общественных зданий, зрелищных сооружений и т.д.

После второй мировой войны во многих странах и в нашей стране стали разрабатывать и серийно выпускать искусственные источники, генерирующие излучение в различных участках оптического диапазона спектра — ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном. Это послужило одной из причин бурного развития в 50–70-е годы облучательных установок. Расчет и воплощение ОБУ базируются на методах, используемых в ОУ, однако требуют более детального изучения приемника и его реакции на излучение. На рис. 9.11 приведена схема областей применения ОБУ

9.1. Розенбергер Ф. История физики. Ч. I. M. — Л.: Гостехиздат, 1934.

9.2. Бутаева Ф.А., Рыбалов С.Л., Федоров В.В. СИ. Вавилов и развитие люминесцентных ламп // Светотехника. 1991. №3. С. 9–11.

9.3. Вавилов С.И. Полное собрание сочинений. В 4-х томах. М.: Изд-во АН СССР, 1952–1956.

9.4. Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. М.: Энергоатомиздат, 1991.

9.5. Троицкий A.M., Юшков Д.Д. Определение параметров безэлектродного разряда // Светотехника. 1984. № 11. С. 6, 7.

9.6. Юшков Д.Д. Безэлектродные источники света // Светотехника. 1984. № 2. С. 23–26.

9.7. Импульсные источники света / Под ред. И.С. Маршака. М.: Энергия, 1978.

9.8. Dolan J.T., Ury M.G., Wood CH. A Novel Hign Effigacy Mikrowave Powered Light Source // Sixth Internation Symposium on the Science and Technoology of Light Sources Technical Universitety of Budapest, 2 September, 1992.

9.9. Рохлин Г.Н. О характеристиках новых безэлектродных микроволновых серных ламп // Светотехника. 1997. № 4. С. 19–23.

9.10. Юнович А.Э. Светодиоды на основе гетероструктур из нитрида галлия и его твердых растворов // Светотехника. 1996. № 5, 6. С 2–7.

9.11. Nakamura S. Circuits and Devices. May 1995. P. 19–23.

9.12. Тринчук Б.Ф. Светосигнальная аппаратура на светодиодах // Светотехника. 1997. №5. С. 6–11.

9.13. Гершун А.А. Избранные труды по фотометрии и светотехнике. М.: Гостехиздат, 1958.

9.14. Белькинд Л.Д. Электроосветительные приборы ближнего действия. М.: Госэнерго издат, 1945.

9.15. Карякин Н.А. Угольная дуга высокой интенсивности. М.: Госэнергоиздат, 1948; Прожекторы. М.: Госэнергоиздат, 1944; Световые приборы. М.: Высшая школа, 1966.

9.16. Справочная книга по светотехнике. М.: Госэнергоиздат, 1956.

9.17. Кузнецов В.В., Фрид Ю.В. Системы светового оборудования аэропортов. М.: Ред-издат Аэрофлота, 1954.

9.18. Трембач В.В. Светильники. М.: Госэнергоиздат, 1958; Световые приборы. М.: Высшая школа, 1966.

9.19. Зусман А.С. Электроосветительные приборы. М.: ЦИНТИЭП, 1962.

9.20. Гершун А.А. Принципы и приемы световой маскировки. М.: Госэнергоиздат, 1943.

9.21. Кравков С.В. Глаз и его работа. М.: Изд-во АН СССР, 1950.

9.22. Кравков С.В. Цветовое зрение. М.: Изд-во АН СССР, 1951.

9.23. Самсонова В.Г. Зависимость времени различения от угловых размеров центрального поля, его яркости и отношения яркостей // Проблемы физиологической оптики. 1944. Т. II.

9.24. Мешков В.В. Блескость и слепимость // Светотехника. 1934. № 2.

9.25. Мешков В.В., Брюлова А.Б. Действие блескости на различимость объектов // Проблемы физиологической оптики. 1940. Т. I.

9.26. Гершун А.А., Лазарев Д.Н. К вопросу о влиянии освещения на видимость // Светотехника. 1935. № 6.

9.27. Труханов А.А. Освещение промышленных предприятий // Труды ЛИОТ. 1935. Кн. 2.

9.28. СНиП II — А.9–71. Искусственное освещение. Нормы проектирования. СНиП II — А.8–72. Естественное освещение. Нормы проектирования.

9.29. СНиП И — 4–79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования.

9.30. СНиП 23–05–95. Естественное и искусственное освещение.

9.31. Самсонова В.Г. Некоторые этапы развития физиологии зрения в СССР за 50 лет // Светотехника. 1967. № 8.

9.32. Вавилов СИ. Микроструктура света. М.: Изд-во АН СССР, 1950.

9.33. Мешков В.В., Матвеев А.Б. Основы светотехники. Ч. 2. Физиологическая оптика и колориметрия. М.: Энергоатомиздат, 1989.

9.34. Сапожников Р.А. Теоретическая фотометрия. М.: Госэнергоиздат, 1960.

9.35. Кнорринг Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения. Л.: Энергия, 1968.

9.36. Мешков В.В., Епанешников М.М. Осветительные установки. М.: Энергия, 1972.

9.37. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. М.: Энергоатомиздат, 1995.

Глава 10.

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

10.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Материалы в развитии цивилизации всегда играли очень важную роль. Известный американский ученый А. Хиппель высказал мнение, что историю цивилизации можно описать как смену используемых человечеством материалов. Их значение подчеркнул и чехословацкий ученый О. Гоудек, который утверждал, что уровень технического развития страны в большой мере зависит от материалов, которыми она располагает, причем структура и свойства материалов определяют сортамент продукции и технологию ее изготовления. Необходимым условием успешного развития любой технической отрасли является наличие хороших материалов. Электротехника здесь не является исключением. Она относится к исторически молодым отраслям, поэтому в ней трудно выделить периоды подавляющего господства отдельных материалов. В развитии материальной базы происходили определенные скачки, которые сделали возможным открытие новых электротехнических материалов. Сюда можно отнести начало нашего столетия, когда с использованием первого электроизоляционного материала макромолекулярного характера — бакелита в электротехнике началась эра пластических масс. Аналогичные скачки обусловили открытие во время второй мировой войны первых сегнетоэлектрических материалов, пригодных к широкому техническому применению, а после этого внедрение в технику ферритов и полупроводников [10.1, 10.2].

Электротехника предъявляет наиболее высокие требования к качеству используемых материалов. Термин «электротехнический материал» возник аналогично, например, термину «строительный материал» и в широком смысле означает любой материал, который используется в производстве электротехнических изделий. В этом смысле электротехническими материалами можно считать и материалы, которые используются также в других отраслях. В узком смысле это только материал, который имеет специальные свойства. Например, проводниковые материалы должны иметь как можно более высокую способность проводить электрический ток, т.е. они должны иметь как можно меньшее удельное электрическое сопротивление.

Материалы, при использовании которых основными являются другие, а не электрофизические свойства, и которые в электротехнических изделиях выполняют вспомогательные (хотя бы и очень важные) функции, называются вспомогательными или конструкционными материалами. Из конструкционных материалов изготавливается, например, защитный кожух, который защищает оборудование от неблагоприятных внешних воздействий или механического повреждения.