schoolФизика
verifiedРешено AI
Принцип действия деформационного вакуумметра
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Деформационный вакуумметр работает на основе скручивания спиральной трубки под действием атмосферного давления при откачке воздуха из внутренней полости. Это происходит из-за разницы площадей наружной и внутренней поверхностей трубки.
Подробное решение
Для ответа на вопрос о принципе работы деформационного вакуумметра (манометра Бурдона) выберем наиболее точное физическое описание процесса.
Вопрос: Принцип действия деформационного вакуумметра?
Правильный ответ: Принцип действия деформационного вакуумметра основан на скручивании спиральной трубки под действием атмосферного давления в случае откачки внутренней полости за счет разных площадей наружной и внутренней поверхностей трубки.
Пояснение для записи в тетрадь:
Деформационные вакуумметры относятся к приборам прямого действия, так как они измеряют непосредственно силу давления газа на чувствительный элемент. Основным элементом является полая трубка эллиптического сечения, согнутая в дугу или спираль.
Когда из внутренней полости трубки откачивается воздух, внешнее атмосферное давление начинает преобладать. Из-за того, что площадь внешней поверхности трубки больше площади внутренней поверхности (по радиусу изгиба), возникает разность сил, которая заставляет трубку деформироваться (скручиваться или изгибаться сильнее). Эта деформация через систему рычагов передается на стрелку прибора.
Сила давления, действующая на поверхность, определяется как:
\[ F = P \cdot S \]
где:
\( F \) — сила давления;
\( P \) — давление;
\( S \) — площадь поверхности.
Разность сил \( \Delta F \), возникающая из-за разности площадей \( S_{нар} \) и \( S_{внутр} \), и является причиной механического движения чувствительного элемента. Такие приборы отличаются простотой и надежностью, что делает их незаменимыми в отечественном промышленном производстве для контроля низкого вакуума.