Данный справочник собран из разных источников.
Но на его создание подтолкнула небольшая книжка "Массовой
радиобиблиотеки" изданная в 1964 году, как перевод книги
О. Кронегера в ГДР в 1961 году. Не смотря на такую ее древность,
она является моей настольной книгой (наряду с несколькими
другими справочниками). Думаю время над такими книгами не
властно, потому что основы физики, электро и радиотехники
(электроники) незыблемы и вечны.
Единицы измерения механических и тепловых величин.
Единицы измерения
всех остальных физических величин можно
определить и выразить через основные единицы
измерения. Полученные таким образом единицы
в отличие от основных называются
производными. Чтобы получить производную
единицу измерения какой-либо величины,
необходимо выбрать такую формулу, которая
выражала бы эту величину через уже известные
нам другие величины, и предположить, что
каждая из входящих в формулу известных
величин равна одной единице измерения. Ниже
перечислен ряд механических величин,
приведены формулы для их определения,
показано, как определяются единицы измерения
этих величин. Единица скорости v
— метр в секунду (м/сек). Метр в секунду — скорость
v такого
равномерного движения, при котором тело за
время t = 1 сек проходит путь
s, равный 1 м:
V=S/t
1v=1м/1сек=1м/сек
Единица ускорения
а — метр на секунду в
квадрате (м/сек2).
Метр на секунду в квадрате
—ускорение
такого равнопеременного движения, при
котором скорость за 1 сек изменяется на 1 м!сек. Единица силы F—ньютон
(и).
Ньютон
— сила, которая массе т в 1 кг
сообщает ускорение а, равное 1 м/сек2:
F=ma
1н=1 кг×1м/сек2=1(кг×м)/сек2
Единица работы Аи энергии — джоуль (дж).
Джоуль
—работа, которую совершает
постоянная сила F, равная 1 н на пути s в 1
м, пройденном телом под действием этой силы
по направлению, совпадающему с направлением
силы:
A=Fs
1дж=1н×1м=1н*м.
Единица
мощности W—ватт (вт).
Ватт
— мощность, при которой за время t=-l
сек совершается работа А, равная 1 дж:
N=A/t
1вт=1дж/1сек=1дж/сек.
Единица количества теплоты q
— джоуль (дж). Эта единица
определяется из равенства:
q=kA
которое выражает
эквивалентность тепловой и механической
энергии. Коэффициент k принимают
равным единице:
1дж=1×1дж=1дж
Единицы измерения электромагнитных величин
Единица силы
электрического тока А - ампер (А).
Ампер
- сила не изменяющегося тока, который,
проходя по двум параллельным прямолинейным
проводникам бесконечной длины и ничтожно
малого кругового сечения, расположенных на
расстоянии 1 м один от другого в вакууме,
вызывал бы между этими проводниками силу,
равную 2×10-7 ньютона.
Единица количества электричества
(единица электрического заряда) Q —
кулон (к).
Кулон
— заряд, переносимый через
поперечное сечение проводника в 1 сек при
силе тока, равной 1 а:
1к=1а×1сек=1а×сек
Единица разности
электрических потенциалов
(электрического напряжения U,
электродвижущей силы Е) — вольт
(в).
Вольт
—разность потенциалов двух точек
электрического поля, при перемещении между
которыми заряда Q в 1 к совершается работа в
1 дж:
A=Q U
U= A/Q
1в=1дж/1к=1дж/к
Единица
электрической мощности Р
—
ватт (вт):
P=U×I
1вт=1в×1а=1в×а
Эта единица
совпадает с единицей механической мощности.
Единица емкости С —
фарада (ф).
Фарада
— емкость проводника., потенциал
которого повышается на 1 в, если на этот
проводник внести заряд 1 к:
C=Q/U
1ф=1к/1в=1к/в
Единица электрического
сопротивления R—ом
(ом).
Ом
-сопротивление такого проводника,
по которому течет ток силой 1 а при
напряжении на концах проводника в 1 в:
R=U/I
1ом=1в/1а=1в/а
Единица
абсолютной диэлектрической проницаемости ε
— фарада на метр (ф/м).
Фарада на метр
— абсолютная
диэлектрическая проницаемость диэлектрика,
при заполнении которым плоский конденсатор с
пластинами площадью S по 1 м2каждая и расстоянием между пластинами d~
1 м приобретает емкость 1 ф.
Формула, выражающая емкость плоского
конденсатора:
C = ε × S/d
Отсюда
ε = C × d/S
1ф\м=(1ф×1м)/1м2
Единица
магнитного потока Ф и потокосцепления ψ
— вольт-секунда или вебер (вб).
Вебер
— магнитный поток,
при убывании которого до нуля за 1 сек в
контуре, сцепленном с этим потоком,
возникает э. д. с. индукции, равная 1 в. Закон Фарадея —
Максвелла:
Ei=Δψ
/ Δt
где Ei — э. д. с. индукции,
возникающая в замкнутом контуре; ΔW—
изменение магнитного потока, сцепленного с
контуром, за время
Δt:
ψ =Ei×Δt
1вб=1в*1сек=1в*сек
Напомним,
что для одиночного витка понятия потока
Ф
и потокосцепления ψ
совпадают. Для соленоида с числом витков ω,
через поперечное сечение которого протекает
поток Ф,
при отсутствии рассеяния потокосцепление
ψ=ωФ
Единица
магнитной индукции В — тесла (тл).
Тесла
— индукция такого однородного магнитного
поля, в котором магнитный поток ф через
площадь S в 1 м*, перпендикулярную
направлению поля, равен 1 вб:
B=Ф/S
1тл=1вб/1м2=1вб/м2
Единица напряженности магнитного поля Н—ампер
на метр (а!м).
Ампер на метр
— напряженность
магнитного поля, создаваемого прямолинейным
бесконечно длинным током силой в 4 па на
расстоянии г=.2м от проводника с током:
H=I/2kr
1а/м=4π а/2π * 2м
Единица
индуктивности Lи взаимоиндуктивности
М — генри (гн).
Генри
— индуктивность такого
контура, с которым оцеплен магнитный поток 1
вб, когда по контуру течет ток силой 1 а:
1гн = (1в × 1сек)/1а = 1 (в×сек)/а
Единица магнитной проницаемости μ
(мю) — генри на метр (гн/м).
Генри на метр
—абсолютная магнитная
проницаемость вещества, в котором при
напряженности магнитного поля в 1 а/м
магнитная индукция равна 1 тл:
μ=B/H
1гн/м = 1вб/м2 / 1а/м = 1вб/(а×м)
Соотношения между единицами магнитных величин
в системах СГСМ и СИ
В электротехнической и
справочной литературе, изданной до введения системы
СИ, величину напряженности магнитного поля Н
часто выражали в эрстедах (э), величину
магнитной индукции В - в гауссах (гс),
магнитного потока Ф и потокосцепления ψ — в
максвеллах (мкс).
1э=1/4
π × 103 а/м;
1а/м=4π × 10-3 э;
1гс=10-4 тл;
1тл=104гс;
1мкс=10-8
вб;
1вб=108 мкс
Следует отметить, что равенства написаны для случая
рационализированной практической системы МКСА,
которая вошла в систему СИ как составная часть. С
теоретической точки зрения правильнее было бы в о
всех шести соотношениях заменить знак равенства
(=) знаком соответствия (^). Например
1э=1/4π × 103
а/м
что означает :
напряженность поля в 1 э соответствует напряженности
1/4π × 103
а/м = 79,6 а/м
Дело в том, что единицы э, гс и мкс
относятся к системе СГСМ. В этой системе единица
силы тока является не основной, как в системе СИ, а
производной Поэтому размерности величин,
характеризующих одно и то же понятие, в системе СГСМ
и СИ оказываются неодинаковыми, что может привести к
недоразумениям и парадоксам, если забыть об этом
обстоятельстве. При выполнении инженерных расчетов,
когда для недоразумений такого рода нет основа
Внесистемные единицы
Допускается также применение некоторых внесистемных
единиц измерения физических величин, в том числе
единиц:
мощности — 1 лошадиная сила (л.с.) = 75кГ×М/сек=
736 вт;
работы и энергии — 1 ватт - час (вm ×
ч) = 3,6 ×
103дж; энергии элементарных частиц — 1 электронвольт(эв)=
1,60×10-19дж; теплоты — 1 калория (кал) = 4,19 дж
(калория- количество теплоты, необходимое для
нагревания 1 г воды от 19,5 до 20,5° С при
нормальном давлении).
Некоторые математические и
физические понятия
применяемые радиотехнике
Как и понятие - скорость движения, в механике, в
радиотехнике существует аналогичные понятия, такие
как скорость изменения тока и напряжения.
Они могут быть как усредненные, за время протекания
процесса, так и мгновенные.
i= (I1-I0)/(t2-t1)=ΔI/Δt
При Δt -> 0, получаем мгновенные значения
скорости изменения тока. Оно наиболее точно
характеризует характер изменения величины и
может быть записано в виде:
i=lim ΔI/Δt =dI/dt Δt->0
Причем следует обратить внимание - усредненные
значения и мгновенные значения могут отличаться в
десятки раз. Особенно наглядно это видно при
протекании изменяющегося тока через цепи имеющие
достаточно большую индуктивности.
Децибелл
Для оценки отношения двух величин одинаковой
размерности в радиотехнике применяется специальная
единица - децибел.
Ku = U2
/ U1
- коэффициент усиления по напряжению;
Ku[дб] = 20 log U2
/ U1
- коэффициент усиления по напряжению в децибелах.
Кi[дб] = 20 log I2 / I1
- коэффициент усиления по току в децибелах.
Кp[дб] = 10 log P2 / P1
- коэффициент усиления по мощности в децибелах.
Логарифмическая шкала позволяет так же на
графике нормальных размеров, изображать функции
имеющие динамический диапазон изменения параметра в
несколько порядков.
Для определения мощности сигнала в зоне
приема используется другая логарифмическая единица
ДБМ - дицибелл на метр.
Мощность сигнала в точке приема в дбм:
P[дбм] = 10
log U2 / R +30 = 10 log P + 30. [дбм];
Pвт = U2 / R.
Эффективное напряжение на нагрузке при
известной P[дбм] можно определить по формуле:
Размерные коэффициенты основных
физических величин
В соответствии с государственными стандартами
допускается применение следующих кратных и дольных
единиц - приставок:
Основные понятия,Сопротивление в цепи переменного тока,
Конденсатор в цепи переменного тока, Индуктивность в цепи переменного
тока, Мощность переменного тока
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В СВОБОДНОМ
ПРОСТРАНСТВЕ - Общие положения, ИОНОСФЕРА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН, Преломление и отражение радиоволн в
ионосфере, Особенности распространения
сверхдлинных и длинных волн, Особенности распространения средних
волн, Особенности распространения коротких
волн, РАСПРОСТРАНЕНИЕ УЛЬТРАКОРОТКИХ ВОЛН В
ПРИЗЕМНОМ ПРОСТРАНСТВЕ, Распространения радиоволн над
поверхностью земли, дальний прием
При полном или частичном использованииматериалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна. Ваши замечания, предложения, вопросы можно отправить автору через
гостевую книгу или почтой.