Экстранормальная фонетика 44 страница

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:
[ris]

где: j_м - 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):
[ris]

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-р^{2 < >} < > 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:
[ris]

описывающим распространение плоских монохроматич. Э. в.:
[ris]

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
[ris]

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 Лхарактеризуются 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 = h k (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 ш_п = = 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:
[ris]

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) 10^4_ 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 Ф_аq). 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 F_KO, равную F_ad, устраняя искажение сигнала.