Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий. Как показывает опыт, свет при определенных условиях может заходить в область геометрической тени. Если на пути параллельного светового пучка расположено круглое препятствие (круглый диск, шарик или круглое отверстие в непрозрачном экране), то на экране, расположенном на достаточно большом расстоянии от препятствия, появляется дифракционная картина – система чередующихся светлых и темных колец. Если препятствие имеет линейный характер (щель, нить, край экрана), то на экране возникает система параллельных дифракционных полос.
Дифракционные явления были хорошо известны еще во времена Ньютона, но объяснить их на основе корпускулярной теории света оказалось невозможным. Первое качественное объяснение явления дифракции на основе волновых представлений было дано английским ученым Т. Юнгом. Независимо от него в 1818 г. французский ученый О. Френель развил количественную теорию дифракционных явлений. В основу теории Френель положил принцип Гюйгенса, дополнив его идеей об интерференции вторичных волн. Принцип Гюйгенса в его первоначальном виде позволял находить только положения волновых фронтов в последующие моменты времени, т. е. определять направление распространения волны. По существу, это был принцип геометрической оптики. Гипотезу Гюйгенса об огибающей вторичных волн Френель заменил физически ясным положением, согласно которому вторичные волны, приходя в точку наблюдения, интерферируют друг с другом. Принцип Гюйгенса–Френеля также представлял собой определенную гипотезу, но последующий опыт подтвердил ее справедливость. В ряде практически важных случаев решение дифракционных задач на основе этого принципа дает достаточно хороший результат. Рис. 3.8.1 иллюстрирует принцип Гюйгенса–Френеля.
Проверка на длительно допустимый ток и потерю напряжения в проводах и шнурах. Как влияет длина, сечение проводника, мощность нагрузки на потерю напряжения.
Зачем нужно рассчитывать провода и кабеля на длительно допустимый ток. В первую очередь расчеты выполняются для безопасного и надежного электроснабжения.
Не менее важным фактором является экономическая часть. Было бы просто взять толстенный медный провод с кулак толщиной и ничего не рассчитывать и быть уверенным, что такой провод пройдет по току, ни глядя. Но цена такого кабеля будет не оправданна.
Какие факторы влияют на сечение провода и кабеля: Безусловно, это ток – I (А) который является одним составляющим мощность – P(Вт).
P – мощность эта сила которую потребляет электроприбор, на электроприборе заводом изготовителем указывается номинальная мощность, например мощность утюга Р = 1000 Вт; электроплиты Р = 1500 Вт. и т.п.
Из чего складывается мощность: P = U*I P – мощность (Вт; кВт; мВт) U – напряжение сети (В; кВ) I – ток (мА; А; кА) Из формулы мощности видно, что при одинаковом токе в проводнике и преувеличение напряжение можно передать больше мощности. Это значит, что при неизменном сечении проводника можно передать большие мощности на большие расстояния.
Например, на ГЭС – гидроэлектростанции, для передачи электроэнергии, на большие расстояния, электроэнергию передают на подстанцию, где повышают напряжение до сотен киловольт, что позволяет передавать большие мощность по ЛЭП (линия электропередач) с минимальным сечением провода с минимальными потерями.
Рассмотрим в цифрах: Р = 5000 (Вт) U = 220 (В) Найти: Ток – I(А) в линии? I = P/U = 5000/220 = 22.72(A)
Теперь увеличим напряжение до 10(кВ), что равняется 10000(В) I = 5000/10000 = 0.5(А).
Вывод: сечение провода будет определять ток – I, мощность – Р, напряжение – U и длина линии – L в которой заключены активное сопротивление проводника – R(Ом/км) и реактивное сопротивление Х(Ом/км).
Следующим этапом выбора сечения жил, и марки низковольтных кабельных линий является проверка выбранного кабеля на потерю напряжения, для силовых сетей потеря напряжения не должна превышать 5%.
Ниже имеется форма, по которой вы сможете сделать расчеты, проверить на длительно допустимый ток и потерю напряжения в проводах и шнурах.
3.8. Дифракция света
Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий. Как показывает опыт, свет при определенных условиях может заходить в область геометрической тени. Если на пути параллельного светового пучка расположено круглое препятствие (круглый диск, шарик или круглое отверстие в непрозрачном экране), то на экране, расположенном на достаточно большом расстоянии от препятствия, появляется дифракционная картина – система чередующихся светлых и темных колец. Если препятствие имеет линейный характер (щель, нить, край экрана), то на экране возникает система параллельных дифракционных полос.
Дифракционные явления были хорошо известны еще во времена Ньютона, но объяснить их на основе корпускулярной теории света оказалось невозможным. Первое качественное объяснение явления дифракции на основе волновых представлений было дано английским ученым Т. Юнгом. Независимо от него в 1818 г. французский ученый О. Френель развил количественную теорию дифракционных явлений. В основу теории Френель положил принцип Гюйгенса, дополнив его идеей об интерференции вторичных волн. Принцип Гюйгенса в его первоначальном виде позволял находить только положения волновых фронтов в последующие моменты времени, т. е. определять направление распространения волны. По существу, это был принцип геометрической оптики. Гипотезу Гюйгенса об огибающей вторичных волн Френель заменил физически ясным положением, согласно которому вторичные волны, приходя в точку наблюдения, интерферируют друг с другом. Принцип Гюйгенса–Френеля также представлял собой определенную гипотезу, но последующий опыт подтвердил ее справедливость. В ряде практически важных случаев решение дифракционных задач на основе этого принципа дает достаточно хороший результат. Рис. 3.8.1 иллюстрирует принцип Гюйгенса–Френеля.
Как влияет длина, сечение проводника, мощность нагрузки на потерю напряжения.
Зачем нужно рассчитывать провода и кабеля на длительно допустимый ток. В первую очередь расчеты выполняются для безопасного и надежного электроснабжения.
Не менее важным фактором является экономическая часть. Было бы просто взять толстенный медный провод с кулак толщиной и ничего не рассчитывать и быть уверенным, что такой провод пройдет по току, ни глядя. Но цена такого кабеля будет не оправданна.
Какие факторы влияют на сечение провода и кабеля:
Безусловно, это ток – I (А) который является одним составляющим мощность – P(Вт).
P – мощность эта сила которую потребляет электроприбор, на электроприборе заводом изготовителем указывается номинальная мощность, например мощность утюга Р = 1000 Вт; электроплиты Р = 1500 Вт. и т.п.
Из чего складывается мощность: P = U*I
P – мощность (Вт; кВт; мВт)
U – напряжение сети (В; кВ)
I – ток (мА; А; кА)
Из формулы мощности видно, что при одинаковом токе в проводнике и преувеличение напряжение можно передать больше мощности. Это значит, что при неизменном сечении проводника можно передать большие мощности на большие расстояния.
Например, на ГЭС – гидроэлектростанции, для передачи электроэнергии, на большие расстояния, электроэнергию передают на подстанцию, где повышают напряжение до сотен киловольт, что позволяет передавать большие мощность по ЛЭП (линия электропередач) с минимальным сечением провода с минимальными потерями.
Рассмотрим в цифрах: Р = 5000 (Вт) U = 220 (В) Найти: Ток – I(А) в линии? I = P/U = 5000/220 = 22.72(A)
Теперь увеличим напряжение до 10(кВ), что равняется 10000(В) I = 5000/10000 = 0.5(А).
Вывод: сечение провода будет определять ток – I, мощность – Р, напряжение – U и длина линии – L в которой заключены активное сопротивление проводника – R(Ом/км) и реактивное сопротивление Х(Ом/км).
Следующим этапом выбора сечения жил, и марки низковольтных кабельных линий является проверка выбранного кабеля на потерю напряжения, для силовых сетей потеря напряжения не должна превышать 5%.
Ниже имеется форма, по которой вы сможете сделать расчеты, проверить на длительно допустимый ток и потерю напряжения в проводах и шнурах.