Переменный ток и его получение
реклама
Переменный ток и его получение • Это электромагнитные колебания • Переменным током называется ток, где сила тока является переодически изменяющейся величиной (меняется направление 50 раз за 1 сек) • Для получения переменного тока необходимо переменное напряжение (устройство генератор) Получение переменного тока Ф BS cos BS cos t d i BS sin t 0 sin t dt Генерация электромагнитных волн Вибратор Герца • 1887 г Герц исследовал получение электромагнитных волн • Томсон. Колебания в закрытом колебательном контуре. Период собственных колебаний • Герц растянул закрытый колебательный контур Томсона в одну линию, получив открытый контур, который излучает электромагнитную энергию в окружающее пространство • Открытый колебательный контур называется вибратором Герца Излучение электромагнитной волны в пространство Вибратор Герца в вибраторе возникают стоячие волны, длина которых определяется длиной вибратора • Для возбуждения колебаний Герц построил искровой промежуток колебательного контура и приложил к нему индуктор напряжения. • При увеличении напряжения до пробивного значения в промежутке возникала искра и в вибраторе возникали свободные затухающие колебания • Для регистрации электромагнитных волн – резонатор • Герц достиг частот порядка 100 МГц и получил волны длиной примерно 3 м • электромагнитные волны поляризованные, то есть электрические и магнитные колебания происходят в плоскостях, перпендикулярных друг другу Элементы фотометрии и радиометрии Элементы фотометрии • Характеристики электромагнитной волны: энергия и интенсивность • Интенсивность – это мощность, переносимая волной через некоторую единичную площадь. • Восприятие света глазом Длина волны (м) 0 1 A 10 10 m ангстрем Световой поток • Количество света, проходящего через данную поверхность Единица измерения лм (люмен) • Точечный источник – источник света, размеры которого незначительны по сравнению с расстоянием до поверхности на которой исследуется его излучение Математика: пространственный угол Пр. угол dW стерадиан (стер): Площадь основания конуса, который отсекается от сферы единичного радиуса. Площадь шара S 4R 2 R=1 Сфера Пр. угол 4 стер Полусфера Малые Пр. углы Пр. угол 2 стер dW( ) ( R sin ) 2 R2 sin 2 Сила света • Отношение светового потока, распространяющегося внутри телесного угла, к самому углу d I dW • Единица измерения кд (кандела) Освещённость • Отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади этого участка d E dS • Единица измерения лк (люкс) Элементы радиометрии • Раздел оптики, в которой рассматриваются энергетические характеристики излучения. Количественные характеристики • Фотометрия – характеристика (измерение) излучения в оптическом диапазоне Радиометрия: измерение излучения Лучистый поток e (Вт), Спектральный лучистый поток e (Вт/м), Спектр – это распределение энергии по частотам или длинам волн dW Сила излучения d e Je dW (Вт/стер) Энергия, переносимая лучами через данную поверхность в единицу времени d e Je dW dS dScos - Видимая площадь dW Энергетическая яркость: Сила света, излучаемого единичной видимой площадью поверхности dJ e d 2 e Le dWdS cos dS cos Используется для характеристики излучателя Вт/стер м2 d 2 e Le dWdS cos Энергетическая светимость: Энергия, излучаемая единичной поверхностью во всех направлениях (2π стер) в единицу времени dW d e Me dS W2 J e dW dS dJ e Le dS cos dS M e Le cosdW W2 Энергетическая освещённость ds Отношения потока излучения, падающего на поверхность, к самой площади поверхности d e Ee I ds R Т.к Пр. угол: Энергетическая освещённость dW Измеряется лучистым потоком, падающим перпендикулярно на поверхность Поверхностная плотность падающего потока излучения. ds cos R2 Ee и Je R 2 cos d e J e dW Относительная эффективность Спектральная чувствительность глаза 1 suhteline valgusefektiivsus 0.8 0.6 Глаз видит 380 – 760 нм, в этом диапазоне чувствительность разная 0.4 0.2 0 400 440 480 520 560 600 640 680 720 760 lainepikkus, nm Кривая спектральной чувствительности (К) К мах при 555 нм. К = 1 Спектральная световая чувствительность для 555 нм: Max при 555 нм Уровень реакции приёмника к потоку энергии излучения. Излучение в воспринимаемом человеческим глазом диапазоне длин волн Эффективность света V e Относительная эффективность света , nm V , nm V 400 440 480 520 550 0,0004 0,023 0,139 0,710 0,995 560 600 640 680 720 0,995 0,631 0,175 0,017 0,00105 Нахождение светового потока V555K e 2 Для некоторого интервала длин волн V555 K e d 1 2 1 RADIOMEETRIA FOTOMEETRIA Kiirgusvoog Radiant flux Лучистый поток e Kiirgustugevus Radiant intensity Эн. сила излучения Je (W/sr) Kirkus Radiance Эн. яркость Le (W/sr m2) Heledus Luminance Яркость L (cd/m2) Kiirgavus Radiant exitance Эн. светимость Me (W/m2) Valgsus Luminous exitance Светимость M (lm/m2) Ee (W/m2) Valgustatus Illuminance Освещённость Kiiritustihedus Irradiance Эн. освещённость (W) Valgusvoog Luminous flux Световой поток Valgustugevus Luminous intensity Сила света E d ds d JdW (lm) J (cd) L M E (lx) E J R dJ dS cos 2 cos d dS
