| 11652078 12288 3054 948 1мы все составляющие её стадии. м. И. Тёмкин.
ОБРАТИМЫЙ ПРОЦЕСС в термодинамике, процесс перехода термодинамической системы из одного состояния в другое, допускающий возможность возвращения её в первоначальное состояние через ту же последовательность промежуточных состояний, но проходимых в обратном порядке.
Для того чтобы процесс был обратимым, он должен быть столь медленным, чтобы его можно было рассматривать как непрерывный ряд равновесных состояний, т. е. он должен быть медленным по сравнению с процессами установления равновесия термодинамического в данной системе. Строго говоря, О. п. характеризуется бесконечно медленным изменением термодинамич. параметров (плотности, давления, темп-ры и др.), определяющих равновесие системы. Такие процессы наз. также квазистатическими или квазиравновесными. Обратимость квазиравновесного процесса следует из того, что его любое промежуточное состояние есть состояние термодинамич. равновесия и поэтому оно не чувствительно к тому, идёт ли процесс в прямом или обратном направлении.
О. п.- одно из осн. понятий равновесной макроскопич. термодинамики. В её рамках первое и второе начала термодинамики формулируются для О. п.
Реальные процессы в природе протекают с конечной скоростью и сопровождаются рассеянием энергии (из-за трения, теплопроводности и др. аналогичных причин), поэтому они являются необратимыми процессами. О. п. есть идеализация процессов природы, протекающих столь медленно, что необратимыми явлениями для них можно пренебречь. Микроскопич. теория О. п. рассматривается в статистической физике.
Лит.: Ван-дер-Ваальс И. Д. и Констамм Ф., Курс термостатики, ч. 1, Общая термостатика, пер. с нем., М., 1936; Зоммерфельд А., Термодинамика и статическая физика, пер. с нем., М., 1955; Леонтович М. А., Введение в термодинамику, 2 изд., М.- Л., 1952; Ландау Л. Д. и Л и ф ш и ц Е. М., Статистическая физика, 2 изд., М.- Л., 1964 (Теоретическая физика, т. 5); К у б о Р., Термодинамика, пер. с англ., М., 1970. Д. Н. Зубарев.
ОБРАТНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ, ретроградная конденсация, выпадение жидкой фазы в двух- или многокомпонентной газовой системе вблизи её критической точки при изотермическом снижении давления. Фазовая диаграмма такой системы в переменных Т - р приведена на рис. В отличие от индивидуальных веществ, у к-рых границей раздела жидкой фазы и пара является кривая кипения A1K1, заканчивающаяся в критич. точке K1, диаграмма фазового состояния смеси имеет вид петлеобразной кривой АКB, внутри к-рой смесь находится в двухфазном состоянии (жидкость + пар). Кривые кипения АК и конденсации KB смеси смыкаются в критической точке К, где исчезает различие в свойствах обеих фаз. В области темп-р от Ткдо Ттпри изотермич. снижении давления, напр, по изотерме cd, из однородной газовой фазы выпадают капли жидкости (в точке с), кол-во жидкости постепенно увеличивается до макс, значения в точке F, а. затем начинает снижаться, и в точке d жидкая фаза исчезает полностью (т. н. изотермич. О. к. или О. к. первого рода). Зона KMG, в к-рой происходит аномальное выделение конденсата при снижении р, наз. областью О. к. (слово "обратная" указывает на возвращение системы вновь в двухфазное состояние). Широкое практич. применение явление изотермич. О. к. получило при добыче конденсата газового из газоконденсатных месторождений природного газа.
Фазовая диаграмма двухкомпонентной системы постоянного состава вблизи критической точки К жидкость - пар (Т - температура, р - давление).
При пересечении двухфазной области по адиабате в интервале давлений от pk до рт, напр, по линии ab, в однородной жидкой смеси появляются пузырьки газа (в точке а), количество газа с ростом Т сначала увеличивается, а затем убывает и в точке Ь система вновь становится жидкой (т. н. обратное испарение или О. к. второго рода).
Лит.: Карапетьянц М. X., Химическая термодинамика, 2 изд., М.- Л., 1953, с. 317 - 18; Руководство по добыче, транспорту и переработке природного газа, [М.], 1965, с. 75-76. Б. В. Дегтярев.
ОБРАТНАЯ ЛОПАТА, см. в ст. Механическая лопата.
ОБРАТНАЯ МАТРИЦА для данной квадратной матрицы А = ||aij|| порядка и - такая матрица В =||bij||1n (того же порядка), что АВ = Е, где Е - единичная матрица; тогда выполняется также и равенство ВА = Е. О. м. обозначается через А-1. Для существования О. м. A-1 необходимо и достаточно, чтобы определитель данной матрицы А был отличен от нуля, т. е. чтобы матрица А была, неособенной; элементы bijО. м. находятся по формуле bij = Aji/D, где Aji - алгебраическое дополнение элемента ajiматрицы А, a D - определитель матрицы Л.
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ, обратное воздействие результатов процесса на его протекание или управляемого процесса на управляющий орган. О. с. характеризует системы регулирования и управления в живой природе, обществе и технике. Различают положительную и отрицательную О. с. Если результаты процесса усиливают его, то О. с. является положительной. Когда результаты процесса ослабляют его действие, то имеет место отрицательная О. с. Отрицательная О. с. стабилизирует протекание процессов. Положительная О. с., напротив, обычно приводит к ускоренному развитию процессов и к колебательным процессам. В сложных системах (напр., в социальных, биологических) определение типов О. с. затруднительно, а иногда и невозможно. О. с. классифицируют также в соответствии с природой тел и сред, посредством к-рых они осуществляются: механическая (напр., отрицательная О. с., осуществляемая центробежным регулятором Уатта в паровой машине); оптическая (напр., положительная О. с., осуществляемая оптическим резонатором в лазере), электрическая и т. д. Иногда О. с. в сложных системах рассматривают как передачу информации о протекании процесса, на основе к-рой вырабатывается то или иное управляющее воздействие. В этом случае О. с. называют информационной. Понятие О. с. как формы взаимодействия играет важную роль в анализе функционирования и развития сложных систем управления в живой природе и обществе, в раскрытии структуры материального единства мира. Л. И. Фрейдин.
Обратная связь в системах автоматического регулирования и управления, связь в направлении от выхода к входу рассматриваемого участка осн. цепи воздействий (передачи информации). Этим участком может быть как управляемый объект, так и любое звено автоматич. системы (либо совокупность звеньев). Осн. цепь воздействий - условно выделяемая цепь прохождения сигналов от входа к выходу автоматич. системы. О. с. образует путь передачи воздействий в дополнение к осн. цепи воздействий или к.-л. её участку.
Благодаря О. с. результаты функционирования автоматич. системы воздействуют на вход этой же системы или, соответственно, её части, влияют на характер их функционирования и математич. описание движения. Такие системы с замкнутой цепью воздействий - замкнутые системы управления - характеризуются тем, что для них входными являются как внешние, так и контрольные воздействия, т. е. идущие от управляемого объекта на управляющее устройство.
Цепь (канал) О. с. может содержать одно или неск. звеньев, осуществляющих преобразование выходного сигнала осн. цепи воздействий по заданному алгоритму. Пример цепи О. с. - управляющее устройство (напр., автоматич. регулятор), получающее в качестве входной величины выходное (действительное) воздействие управляемого объекта и сравнивающее его с предписанным (в соответствии с алгоритмом функционирования) значением. В итоге этого сравнения формируется воздействие управляющего устройства на управляемый объект (см. Регулирование автоматическое). Т. о., объект управления охватывается цепью О. с. в виде управляющего устройства, цепь воздействия замыкается; такая О. с. называется обычно главной.
О. с. является фундаментальным понятием кибернетики, особенно теории управления и теории информации; О. с. позволяет контролировать и учитывать действительное состояние управляемой системы (т. е., в конечном счёте, результаты работы управляющей системы) и вносить соответствующие корректировки в её алгоритм управления. В технических системах контрольная информация о работе управляемого объекта поступает по цепи О. с. к оператору или автоматич. управляющему устройству.
Отрицательная О. с. широко используется в замкнутых автоматич. системах с целью повышения устойчивости (стабилизации), улучшения переходных процессов, понижения чувствительности и т. п. (под чувствительностью понимается отношение бесконечно малого изменения выходного воздействия к вызвавшему его бесконечно малому входному воздействию). Положительная О. с. усиливает выходное воздействие звена (или системы), приводит к повышению чувствительности и, как правило, к понижению устойчивости (часто к незатухающим и расходящимся колебаниям), ухудшению переходных процессов и динамич. свойств и т. п.
По виду преобразования воздействия в цепи О. с. различают жёсткую (статич.), дифференцирующую (гибкую, упругую) и интегрирующую О. с. Жёсткая О. с. содержит только пропорциональные звенья и её выходное воздействие пропорционально входному (как в статике, так и в динамике - в определённом диапазоне частот колебаний). Дифференцирующие связи содержат дифференцирующие звенья (простые, изодромные) и могут быть астатическими (исчезающимисо временем) или со статизмом. Связи без статизма проявляются только в динамике, так как в их математич. модели не участвует входное воздействие, а фигурируют лишь его производные, стремящиеся к нулю с окончанием переходных процессов. В состав интегрирующей О. с. входит интегрирующее звено, накапливающее со временем поступающие воздействия.
Для систем с О. с. справедливы следующие закономерности. Пропорциональное звено при охвате О. с. остаётся пропорциональным с новым коэфф. передачи, увеличенным (против исходного) при положительной и уменьшенным при отрицательной О. с. Статич. звено первого порядка при охвате жёсткой отрицательной О. с. остаётся статическим первого порядка; меняются постоянная времени и коэфф. передачи. Интегрирующее звено при охвате жёсткой отрицательной О. с. превращается в статическое, а при охвате изодромной О. с. начинает реагировать и на производную (по времени) входного воздействия. Статич. звено первого порядка при охвате изодромной О. с. также реагирует и на производную (по времени) входного воздействия. При охвате пропорционального звена интегрирующей отрицательной О. с. получается инерционно-дифференцирующее звено. Если при этом исходное пропорциональное звено имеет весьма большой коэфф. передачи (по сравнению с коэффициентом передачи изодромной О. с.), то рбразующееся звено приближается по своей характеристике к дифференцирующему.
Лит.: Хэммонд П. X., Теория обратной связи и её применения, пер. с англ., М., 1961; Винер Н., Кибернетика, пер. с англ., М., 1958; его же, Кибернетика и общество, пер. с англ., М., 1958; Теория автоматического управления, ч. 1 - 2, М., 1968 - 72; Основы автоматического управления, 3 изд., М., 1974. М. М. Майзель.
Обратная связь в радиоэлектронных устройствах, воздействие сигнала с выхода устройства на его вход. Электрич. цепь, по к-рой сигнал с выхода устройства подаётся на вход, наз. цепью О. с. Чаще всего устройство можно представить в виде эквивалентной электрич. цепи, имеющей две (входную и выходную) пары зажимов, и характеризовать т. н. передаточной функцией, или функцией передачи, определяемой отношением напряжения или тока на выходной паре зажимов к напряжению или току на входной паре зажимов. Функция передачи Fc устройства с О. с. может быть определена из формулы:
[1816-1.jpg]
где F0 - функция передачи устройства без О. с.; (3 - функция передачи цепи О. с.; bF0 - петлевое усиление; 1 - bF0 - глубина О. с.
Классификация О. с. О. с. классифицируют гл. обр. по виду функции передачи цепи О. с. и соотношению функций передачи цепи О. с. и самого устройства, по характеру цепи О. с., по способу подключения цепи О. с. ко входу и выходу устройства.
Различают линейную и нелинейную О. с. в зависимости от того, линейна или нелинейна функция передачи цепи О. с. Если bF0 - действит. число и > 0, О. с. является положительной; если bF0 - действит. число и < 0, О. с. является отрицательной |
