Определяем площадь свечения
Зачем же все таки правильно определять сечение кабеля? Что случится, если произвести монтаж неподходящего кабеля? Предположим, вы рассчитали, что номинальная нагрузка данной линии 25 А, значит, для монтажа электропроводки вам нужен кабель диаметром 2,5 мм. кв. У вас имеется кабель без маркировки (маркировка могла стереться, смазаться) похожий на 2,5 мм кв., но на самом деле он меньше — 1,5 мм. кв. Кабель с сечением 1,5 мм не выдержит подобной нагрузки, так как он предназначен для линии с нагрузкой 10-12 А. В результате изоляция нагреется, оплавится, что грозит замыканием и как следствие — пожаром. Бывает, что приобретенный кабель на самом деле имеет сечение меньше указанного производителем. Допустим, вы приобрели провод сечением 4 мм, хотя на самом деле сечение составляет 3,5 мм. В результате чего нагрузочная способность также уменьшается, что влечет за собой негативные последствия. Почему сечение кабеля может быть меньше указанного? Так некоторые компании хотят сэкономить круглую сумму денег, вот и понижают сечение провода.
Расчет сечения кабеля подручными средствами
Чтобы рассчитать площадь сечения жилы, для начала нужно узнать ее диаметр. В этом поможет микрометр — особый прибор, измеряющий диаметр жилы провода с высокой точностью. Для этой же задачи подойдет штангенциркуль. Профессиональному электрику приобретение микрометра необходимо в силу специфики работы. Для простого человека, которому понадобилось произвести замер 1 раз, нет смысла покупать микрометр. Но что делать, если даже штангенциркуль дома не нашелся? Есть вполне достойный, альтернативный метод. Вам понадобится линейка, простой карандаш или ручка. Только не пытайтесь измерить диаметр при помощи линейки! Такой метод даст большую погрешность. Линейка понадобится чуть позже. Берется кусок провода, предварительно зачищенный от изоляции примерно на 40 см, и наматывается на карандаш.
Далее нужно вспомнить курс школьной геометрии и применить формулу вычисления площади круга: (S=ПИ*D2/4), для облегчения расчетов можно преобразовать формулу (S=0,785*D2), где D — диаметр, а 0,785 — число ПИ разделенное на 4. Подставляем наши значения, результат округляем до сотых:(1,762*1,762)*0,785=2,44 мм. Точность полученных данных зависит от плотности намотки, и количества витков — чем их больше, тем точнее будет результат. Вот таким простым методом можно вычислить сечение одножильного кабеля.
Определяем сечение многожильного провода
Но если кабель многожильный? Потребуется значение сечения одной из жил, а высчитывается оно по вышеприведенной формуле.
Далее умножается площадь одной жилы на их количество. Ну например: площадь жилы равна 0,2 мм, всего жил 15. Умножаем: 15*0,2=3мм. Но бывает, что жилы в кабеле не прилегают вплотную, и между ними образуется зазор, который нужно учесть. Если такой зазор имеется, результат умножается на 0,9. Возьмем наши значения: 3*0,9=2,7.Заключение
Правда, у этого метода определения есть свои минусы — с его помощью можно узнать сечения только маленьких размеров. Разве реальным будет намотать на карандаш провод сечением 6 мм. кв.? Тут, конечно, без специального прибора никак не обойтись. Существуют специальные таблицы с номинальным значением сечения кабелей, как одножильных, так и многожильных, и соответствующие значения диаметров. Но для того, чтобы проложить проводку у себя в квартире, способа с карандашом будет вполне будет достаточно.
Торговая сеть «Планета Электрика» имеет большой ассортимент кабельно-проводниковой продукции, с которым можно ознакомиться в нашем каталоге.
Как узнать сечение провода: по диаметру, формула измерения
Что такое сечение кабеля
Сечение кабеля — это площадь среза проводниковой жилы кабеля без учета обмотки и изоляционного слоя. Обычно все кабеля и провода имеют круглый срез и одну жилу. В этом случае площадь сечения можно узнать по формуле площади круга. Если же токоведущих жил несколько, то сечением будет сумма сечений всех проволок и жил.
К сведению! Величина площади сечения во всех странах подлежит стандартизации.
Государства бывшего СССР и Европы обладают одними и теми же стандартами. В России в качестве регламентационного документа выступает ПУЭ (Правила устройства электроустановок).
Сечение кабеля выбирают исходя из предполагаемой нагрузки сети. Делается это с помощью специальных таблиц — «Допустимые токовые нагрузки на кабель». Если нет ни малейшего желания разбираться с этими цифрами, то просто стоит уяснить, что для обычных домашних розеток подходят кабеля из меди с сечением 1,5-2,5 мм², а для осветительных приборов — 1,0-1,5 мм².
Ввод однофазной сети для обычной квартиры на две или три комнаты осуществляется магистральным кабелем с сечением 6 мм².
Чем отличается сечение от диаметра
Поперечное сечение в форме круга обязательно должно иметь диаметр. Само по себе сечение — это разрез кабеля или любого другого предмета под прямым углом к продольной оси. Диаметр же представляет собой хорду, то есть отрезок, который соединяет две точки на окружности и проходит точно через ее центр.
Обратите внимание! Сечение всегда используется на практике для объемных тел, а кабель или провод — объемные предметы, которые чаще всего изготавливают в виде длинного цилиндра (если разделить его на части), который обладает поперечным сечением. Диаметр его также можно определить, но сложилось так, что указывают именно площадь.
Варианты по определению
Способов определить сечение кабеля несколько. Необходимость в этом обычно возникает при проведении электромонтажных работ, когда требуется проверить имеющийся проводник на соответствие стандартам применения к конкретной сфере. Например, человек может делать проводку, для которой нужен кабель с сечением не менее 1,5 мм. Ему необходимо будет проверить свой провод на соответствие этим условиям, так как в противном случае возможны перегрев кабелей и соединений, выход из строя бытовых приборов и даже пожар.
Важно! Если проводник обладает одной жилой, то измерения производятся непосредственно на нем самом. Из бухты провода необходимо выпутать один проводок, очистить его от изоляции и только потом проводить измерения.
Для вычисления площади сечения круглого провода через радиус необходимо помножить его квадрат на число Пи. На практике гораздо проще определить диаметр и поделить его на 2. Исходя из способов выполнения замера, можно выделить следующие методы вычисления сечения.
По диаметру с помощью штангенциркуля или микрометра
Самый популярный способ измерения заключается в определении диаметра с помощью штангенциркуля или микрометра. Подобные приборы позволяют максимально точно осуществить замер диаметра, а затем умножить его половину на число Пи.
Для работы нужен только провод и сам прибор. Процесс выглядит следующим образом:
- Переводят фиксатор микрометра в положение «Открыто».
- Откручивают ручку устройства на расстояние, которое будет достаточным для вставки проводника между щупами.
- Вставляют провод в щупы и закручивают его специальной ручной до характерного для прибора треска.
- Фиксируют показания диаметра на соответствующей шкале.
- Раскручивают ручку и вынимают провод.
Существенное преимущество данного метода измерений заключается в том, что он позволяет определить диаметр и, как следствие, сечение любого круглого проводника. При этом он может быть подключен к сети и активно работать в том или ином электрическом приборе.
Обратите внимание! Минус способа в том, что приборы достаточно дорогие, и покупать их для одного-двух использований нет смысла.
По диаметру с помощью карандаша или ручки
Этот метод основан на использовании любого тонного предмета, на который можно намотать жилу провода. Обычно в качестве такого предмета используется ручка, карандаш или фломастер.
Провод наматывается на него в виде спирали с максимально плотно сжатыми кольцами. Для исключения неточностей изоляцию снимают по всей длине исследуемого проводника.
Все обмотки обладают одной шириной и толщиной, поэтому необходимо сжать их как можно сильнее и определить общую длину с помощью линейки или сантиметра. Далее эта величина просто делится на количество колец обмотки. Чем больше будет витков, тем более точный результат получится в итоге.
Преимущество такого подхода в том, что для его применения не нужны вообще никакие специальные измерительные инструменты, кроме обычной линейки. Если говорить о недостатках, то они заключаются в низкой точности измерений и более долгом процессе подготовки к ним.
Обмотка вокруг карандашаВажно! Если в предыдущем случае все можно было сделать за пару секунд, то тут придется обеспечить максимальное прилегание всех витков друг к другу. Также работает это только для тонких проводов из меди. Для алюминия это не подходит.
По диаметру с помощью линейки
Данный способ подходит для толстых проводов. Чем тоньше жила, тем меньшей точности результат в итоге получится. Диаметр может быть определен с помощью нити или бумаги. Второй метод более точный.
Пошаговый процесс замера:
- Оторвать небольшой кусок обычной бумаги и загнуть ее с одной стороны. Лучше всего брать тонкую.
- Взять бумажку и приложить ее к проводнику.
- Обернуть его листом по окружности до того, как два конца бумажки не коснутся друг друга.
- Загнуть второй конец в месте соединения.
- Приложить листик к линейке и измерить расстояние от одного загнутого края до другого.
- Высчитать диаметр через полученную длину окружности, разделенную на два числа Пи.
- Применить стандартную формулу.
Метод подходит для алюминиевых жил достаточной толщины, которые проблематично сгибать. Недостаток заключается в очень низкой точности измерений.
По диаметру с помощью таблицы
Некоторые интересуются, как определить сечение кабеля по диаметру с помощью таблицы. Данный подход используется для кабелей и проводов стандартного сечения. Например, человек любым из вышеописанных способов узнал диаметр. Совсем не обязательно пользоваться формулами. Достаточно посмотреть в представленную таблицу и определить сечение без расчетов.
Отношение диаметра и сеченийПо мощности или току
Если человек знает проводящие свойства провода, то с их помощью также можно определить сечение. Для этого необходимо узнать либо силу тока, либо мощность. Далее остается найти значение в таблице и сопоставить ему сечение.
Таблица для определения сечения на основе тока и мощностиВажно! Стоит помнить, что для медных и алюминиевых жил результат будет разным.
По формулам
Как уже было сказано, есть ряд простых формул, позволяющих определить сечение проводника. Точнее это одна формула, но в одном случае используется радиус круглого провода, а во втором — диаметр.
Для определения необходимо:
- Измерить диаметр провода (его толщину) любым из описанных выше способов. Рекомендуется использовать штангенциркуль.
- Записать полученное значение диаметра.
- Высчитать площадь сечения с помощью формулы: S = π × R², где R — это радиус (половина диаметра), π — это число Пи, которое приблизительно равно 3,1415.
Важно! Можно воспользоваться и другой формулой, где вместо радиуса фигурирует половина диаметра (D/2), которую возводят в квадрат. Результат будет аналогичен, поэтому лучше заранее разделить диаметр на 2.
Как определить на глаз
Опытные электрики могут определять сечение кабеля на глаз. Каждый проводник ими может быть легко идентифицирован по своему виду и соответствующим этому виду характеристикам. Понятно, что, например, ВВГ провода могут быть только определенных сечений, которые отличаются друг от друга с некоторым шагом. Это регламентируется техническими условиями изготовления или государственным стандартом.
Если же опыта и подобных знаний у человека нет, то определить сечение на глаз помогут точный и развитый глазомер и память. Если мастер хоть раз видел кабель с площадью сечения 1 мм², то, запомнив его размеры, он может мысленно или физически сравнивать другие проводники с ним и делать выводы о том, насколько сильно он отличается в большую или меньшую сторону. Помогает это тогда, когда провода приблизительно одинаковы.
Обратите внимание! Если имеется проводник с сечением 0,5 мм² и толстый кабель размерами площади 5 мм², то определить размеры будет тяжело. Кроме того, профессионалы так не работают. Это опасно и чревато негативными последствиями, связанными с неправильным выбором.
Измерять сечение на глаз — не самая лучшая затеяВ материале было рассмотрено, как проверить сечение кабеля штангенциркулем и некоторыми другими способами. Мерить эту величину с помощью специальных приборов — одно из самых правильных решений, так как только они дают возможность определять показатель максимально точно.
Сечение провода: 3 формулы расчета
Разные способы: как определить сечение провода
Проводник часто обозначают 2 разными словами – провод и кабель. Такое смешение очень неудобно. В обиходе эти понятия часто смешивают, хотя в работе данных устройств наблюдаются некоторые существенные различия. Чтобы правильно определить и верно узнать площадь сечения, необходимо разобраться в различиях этих проводников и уяснить более-менее точное определение.
Провод – это некоторый проводник, разновидности которого делятся на 2 группы: сплошные провода, которые могут быть с изоляцией или без изоляции, и/или гибкий провод, который сплетён из множества тонких проволочек.
Проводник состоит из группы жил, которые заключены в отдельную изоляцию или в общую. Жилы бывают разными, обычно сплетёнными или сплошными, в зависимости от модели провода. Измеряется их диаметр, как обычной линейкой, так и специальным прибором – штангенциркулем. Как правило, проводники делаются из различных цветных металлов.
Обычно материалы следующие:
- Медь;
- Алюминий;
- Алюмомедь – (это специально разработанный учёными сплав алюминия и меди).
Все эти материалы отличает относительно низкая цена, малое электрическое сопротивление, достаточно высокая электропроводность, удобство при сварке и монтаже. Ещё одной важной характеристикой является максимально маленький вес металлической проволоки. Способы нахождения площади сечения у вышеуказанных проводников практически одинаковы, и замерить ее совсем несложно.
Формула: как определить сечение кабеля
Понятие площадь сечения, или, в простонародье, толщина кабеля – вещь интересная. Определяется она прибором под названием штангенциркуль. Сначала этим прибором необходимо вычислить диаметр проводника (естественно, предварительно очищенного от изоляции).
Затем следует найти площадь кабеля по формуле S = π (D/2)2, в данной формуле:
- S – это площадь сечения многожильного или одножильного проводника, которая выражается в мм2.
- π = 3,14 (банальное широко известное число Пи).
- D – это диаметр проводящей электрический ток жилы кабеля, выражается в мм.
Перевод в другие единицы измерения или в систему СИ необязателен. Также можно записать эту формулу в сокращённом виде: S = 0,8 D² (площадь равна произведению 0,8 и квадрата диаметра). В таком случае 0,8 D² – это округлённый коэффициент. На самом деле посчитать площадь сечения и соотношение разных параметров проводника совсем несложно.
Кстати, очень удобно мерить площадь сечения микрометром или использовать калькулятор.
Конечно, он не выдаст точно число, вроде 16мм2, но расчёты облегчит значительно. Видео об этом смотреть достаточно скучно, но может оказаться вполне полезно, особенно если решились делать ремонт дома самостоятельно (это не очень хорошая идея, но ваша квартира – ваши правила).
Подбор сечения кабеля по диаметру
Ниже будут даны в том числе и другие формулы, некоторые сокращённые, некоторые достаточно длинные. А зачем вообще знать площадь сечение провода или кабеля? Дело в том, что именно этим обеспечивается максимальная безопасность при монтаже и банально просто при работе с кабелем. Если провода и кабели будут пригнаны неплотно, не исключена вероятность пожара.
Чаще всего с площадью сечения даже не приходится мудрить, поскольку широко распространены стандартные площади сечения:
На практике удобнее всего находить и использовать сечение медного провода, поскольку он чаще всего используется для создания проводов и обладает самыми лучшими характеристиками – лёгкостью, хорошей электропроводностью и низким сопротивлением, недорогой ценой.
Таблица сечений провода и диаметров
Иногда, вместо того, чтобы ковыряться в проводах с линейкой, намного легче воспользоваться готовыми таблицами. Одна из них будет с некоторым сокращением приведена ниже. В такой таблице в левой колонке будет указан конкретный диаметр проволочных жил, а в правой – сечение проводника в квадратных миллиметрах.
Определение сечения:
- 0,8 мм2 – 0,5;
- 1 мм2 – 0,75;
- 1,1 мм2 – 1;
- 2,28 мм2 – 6;
- 3,2 мм2 – 8;
- 4 мм2 – 8,3.
Данная выше таблица далеко не полна. Всего в ней существует около 10-12 строчек, и каждое её значение вполне может встретиться в магазине. Наиболее точную информацию по каждому конкретно виду проводов и кабелей по первому требованию предоставит продавец-консультант в магазине бытовой техники или электрических товаров.
Следует помнить, что точное соблюдение указанных в таблице условий зависит от различных факторов – температурно-погодных, технических и временных.
Также могу пригодиться следующие характеристики. Например, в таблице может быть также указано, открыто ли проложен провод, сколько конкретно проводов в одном соединении и какие они точно, например, 2, 3, 4 одножильных или 1 двухжильный, 1 трёхжильный.
Данные моменты также очень важны, именно поэтому, собираясь устанавливать провод, и считать площадь его сечения, подобные детали стоит всё-таки уточнить и померить ради спокойствия и комфорта. Ошибка грозит выходом из стоя всей электроники (телевизоров, стационарных компьютеров, холодильников, электричества и даже стиральных машин), а также пожароопасной ситуацией в собственном доме. Именно поэтому, рачительному хозяину, выбирая какие-либо провода или кабели доя дома, необходимо быть предельно внимательным, требовательным и аккуратным покупателем.
Условия работы с таблицей сечений кабеля по диаметру
Таблицы сечения кабеля по некоторым характеристикам разнятся с данными провода, однако основные признаки и понятия всё-таки те же самые – диаметр и площадь. Расчет и его принцип особенно не отличаются. Кроме того, в таблице сечения кабели неизменно присутствуют следующие характеристики, например, такие как мощность, сила тока, сопротивления конкретного материала (меди или алюминия).
Выбирая кабели в квартиру, необходимо правильно рассчитывать нагрузку, которая придётся на каждую жилу в проводнике.
Следует также помнить, что с течением времени, нагрузка способна значительно увеличится по различным независящим (в том числе) от собственника квартиры причинам. Чтобы не создать пожароопасную ситуацию в собственной квартире, желательно выбирать провода совместно с квалифицированным специалистом-монтажников, да и устанавливать эти провода/кабели и соединения вместе с ними.
Разумеется, что данные, предоставленные в этой таблице, адекватны действительности только в том случае, если выполняются некоторые условия:
- Температура воздуха немного меньше или равна, например, +30 ᵒС (понятно, что температура разная для каждой таблицы, обычно дополнительные условия прописаны).
- Напряжение в сети равно 220 В.
- Провод трёхжильный, при этом изоляция общая.
- Отдельное заземление.
- Прокладка в закрытом пространстве – в воздухе или коробе.
Существуют также другие условия, которыми желательно не пренебрегать, во избежание опасных и сложных ситуаций, связанных с выходом из строя техники или угрозой для безопасности (жизни и здоровья) людей.
Формульный расчёт сечения провода по диаметру
Помимо приведённых выше 2 формул (полной и сокращённой), существуют и другие, не менее интересные и удобные формулы. Например, просты формулы для расчёта общей площади кабеля или провода, состоящего из нескольких, жил.
А именно:
- S общ = S1 + S2 +…+ Sn.
- Или формула нахождения мощности системы при условии, что точно знаете силу тока: P = I U (Р – мощность в Ваттах, I – сила тока, U – напряжение).
- И, наконец, снова та известная уже основная формула нахождения точной площади сечения провода или кабеля: S = π (D/2)2.
Вышеуказанные формулы, которые каждому известны из курса физики, помогут в ремонте, а также при работе с самыми разными электрическими приборами в быту или в офисе. Желательно помнить, что всё, что связано с электричеством, является интересной, сложной, и достаточно опасной темой.
Как мерить микрометром (видео)
Действительно, дело в том, что неосторожное обращение с оголёнными проводами может серьёзно навредить здоровью, или даже привести к летальному исходу (то есть к смерти) от удара электрическим током. Именно поэтому необходимо либо тщательно соблюдать правила осторожности при действиях с источниками тока, либо поручать эту опасную и сложную работу квалифицированному специалисту в этой отрасли. Да, это будет стоить денег, однако подумайте, что важнее – собственное здоровье или деньги? Помните – аккуратно обращение с электроприборами является гарантом безопасности жилища и хорошей работы электроприборов.
(PDF) Радиолокационное сечение длинного провода
382
IEEE
ТРАНЗАКЦИИ
НА
АНТЕННЫ
И
ПРОГРАММА,
МАЙ
19693
— это
, один из
наиболее часто используемых радиолокационных элементов
. Несмотря на последовавший за этим широко распространенный интерес к его свойствам электромагнитного рассеяния
, радиолокационное сечение (RCS)
тонкого прямого провода более
a
несколько
длин волн
(X)
длинных
так что
далеко не под силу точной аналитической оценке
.Различные подходы
, включающие применение
итерационных
[6],
вариативных
[1],
и Винер-
Хопфа
[3]
методов для нахождения текущего
на и / или RCS тонкого прямого проводника
рассеивателя обычно не дает хорошего
согласования с экспериментом для проводов длиной
L
больше, чем примерно
2X.
Цель
это сообщение
состоит в том, чтобы определить
писец
числовой метод
для расчета
вычисление RCS рассеивателей проводов,
, которые, похоже, не страдают
ограничений методов, обозначенных выше
, и
при
, добавление
применимо к более сложным рассеивателям и более
общих задачам рассеяния t.Рассмотрим проблему
рассеяния плоской волны от
на прямом проводе
. Точность подхода
будет продемонстрирована сравнением
расчетных результатов с
, некоторые экспериментально измеренные обратно-
RCS рассеивателей с прямой проволокой
различной длины.
F0RMULA4TION
Основа численного метода
—
тонкопроволочная аппроксимация
интеграл Поклингтона
(или
электрического поля)
0003 уравнение
для индуцированного тока
провод
рассеиватель, который можно записать.десять для
ул., прямой провод
as
JL
I (z ‘)
[$
G (z, z’)
+
k2G (z, e ‘)
dz ‘
1
/ I \
=
—
iweE,’ (z)
\ I)
с
I (z ‘)
ток рассеивателя,
E,’
тангенциальное возбуждающее поле
,
с
радиус проволоки,
e
диэлектрическая проницаемость среды,
k
волновое число
и
w
радианная частота.
Уравнение
(1)
может быть распознано как
a
Интегральное уравнение Фредгольма
из
первое
с неизвестным током, появляющимся под знаком интеграла
и функцией принуждения
, включающей только захватывающая область.
Одно из
первых
численных решений для
(1)
было дано Ричмондом
[ll]
, который использовал
метод
из
коллокации, который будет выделен
ниже.Harringt.on
[4]
также
использовал
метод коллокации для решения
модифицированной версии
(1)
, где член
со второй производной функции Грина
— это
, замененное термином, включающим
, произведение производной функции Грина
и
производной
неизвестного тока
.Другими интегральными уравнениями для тонкопроволочного рассеивателя
являются интегральное уравнение векторного потенциала Халлена
или
[8]
и
интегральное уравнение магнитного поля
[7].
Следовательно,
это
должно быть очевидным
что
там
это
нет уникального интегрального уравнения, которое
применимо к задаче тонкой проволоки.
Численные результаты, которые будут представлены здесь
, были получены путем решения
(1)
для
тока методом коллокации.
Совместное размещение
равно
метод
для решения уравнения
int.egra1, требуя выполнения уравнения
на
дискретное количество
точек t.hus генерирует линейная система.em из
уравнений, которые включают в качестве неизвестных
выборочных значений текущего
на
рассеивателе
. Таким образом, совмещение является особым случаем
т, метод
моментов, из которых
составляет
подробно обсуждается Харрингтоном
151.
Результаты, приведенные здесь, были получены с использованием сегментов
приблизительно
X / 6
на длине
и с использованием
синусоидальной интерполяции
для неизвестного тока
[15].
Внутренняя инверсия матриц до
205×205
(комплексная) может быть выполнена
на CDC
6400
компьютер, используемый для расчетов
,
так что
, что подключает к
34h
long
можно обрабатывать с использованием сегментов
X / 6
.
Уменьшение длины сегмента на
30
процентов оказалось незначительным
влияние на t.Результаты
(
10,2-дБ
изменение
в RCS для всех вычисленных углов обзора
).
Численное интегрирование, которое
равно
, необходимое для расчета коэффициентов в
т. Линейная система
из
уравнений была выполнена с использованием квадратуры Ромберга
[9].
После оценки силы тока, электрическое и магнитное поля
было просто найдено
из векторного потенциала
[12,
p.
4551.
Время, необходимое для заполнения
и инвертирования структурной матрицы
и вычисления обратных сечений рассеяния
для
a
5X
1.2
секунд и
7,6
секунд для провода
11X
с использованием компьютера CDC
6400
.
Это
не должно быть.Это
это
возможно
, чтобы найти bistat.ic, а также моно-
статическое сечение для всех углов интервала
без. повторное преобразование структурной матрицы
, хотя токи должны быть рассчитаны
для каждого интересующего угла падения.
Ближнее поле
как
, а также расчеты дальнего поля
с
или
без потерь
или
импедансная нагрузка
—
в пределах возможностей t.его программа.
Программа
— это
, также обобщенная для произвольных трехмерных структур
с
стыками.
ЧИСЛЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Там
—
мало экспериментальных
данных, доступных в открытой литературе для
длинных поперечных сечений, особенно статических данных bi-
. Однако недавно была завершена обширная серия моностатических измерений
по прямолинейному проводу
в.Университет
Мичиганской радиационной лаборатории
[2].
Эти измерения представляют собой
a
очень
полную компиляцию результатов рассеяния
для диапазона
0,301
и оказались очень ценными в при определении точности числовые расчетных значений, приведенные здесь. Кроме того, — одиночное моностатическое измерение для болота 11.05X длинный изготовлен по адресу. стал доступен диапазон рассеяния AVCO (приват.э связь). Сравнения рассчитанных значений RCS с измерениями Университета Мичигана представлены на рис. 1 и 2 для L / X значения 5.221 и 5.422, соответственно.Экспериментальные данные, , которые были взяты на 2.37 ГГц, это показаны как сплошной линией, а результаты вычислений x на этих и последующих графики. Расчетные значения могут быть видны для т, экспериментальные результаты довольно точно точно на рис. 1, с наибольшей заметной разницей, возникающей в четвертом пике от поперечного падения, где вычисленное RCS не предшествует dict как большому значению как тому, которое было измерено .Поскольку этот пик равен, , больше, чем 20 дБ ниже максимальной отдачи , эта разница не считается значимой. Аналогичное хорошее согласие между теорией и экспериментом также обнаружено в Рис. 2. Большее отклонение измеренных и рассчитанных значений происходит между первым и вторым пиками от широкая сторона, где вычисленное RCS не разрешает минимум, который разделяет два экспериментальных пика. Структура максимума-минимума RCS с изменяющимся углом падения очень чувствительна к частоте, что можно наблюдать , сравнивая соответствующие характеристики Рис. 2 с характеристиками Рис. 1. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов — это , следующее представлено для a провод 11.05X на рис. 3 (а). Экспериментальные данные были взяты на диапазоне рассеяния AVCO при и частоте 5,5 ГГц. Это равно Сразу видно, что , в то время как теоретические значения имеют качественное сходство с измеренными результатами , равно , а не как хорошо как хорошо как хорошо как два случая, ранее показанные на рис. 1 и 2. Два возможных источника разницы : отклонение от эксперимента психических состояний от предполагаемых для расчетов и возможных в- адекватность численного подхода для из этого 1енгт.ч. С учетом t, он успех численных расчетов для проводов 5X длинных, а т.к.Было использовано одинаковое количество сегментов на длину волны в как 5X , так и llh случаях, последнее рассмотрение не представляется вероятной причиной разницы . Есть некоторые важные области, где экспериментальная установка может не соответствовать предполагаемой в , получая численных результатов.Существует возможность, например, , что фронт падающей волны может быть недостаточно плоским для такого длинного рассеивателя. Это может привести к значительному отклонению измеренных значений RCS от тех, которые были бы , полученными для случая плоских волн, даже для гораздо более коротких рассеивателей, как упоминалось на Wu [13].Численный подход — это , достаточно общий, чтобы иметь возможность обрабатывать падающую волну от произвольного источника , а также позволять вычислять ближнего поля рассеяния и терера и, таким образом, может составлять для t, Эффект сферического волнового фронта. Второй фактор , который может повлиять на экспериментально-численное сравнение , равен конечной проводимости.активность рассеивателя. Опять же, это a условие, которое может быть t.aken int, o account в числовых вычислениях . Тем не менее, третий и, возможно, самый важный фактор, влияющий на на эксперимен- -провода был врезан.Относительный Одним из наиболее важных тестов в инженерии является знание того, когда объект или материал изгибается или ломается, и свойство, которое говорит нам, что это модуль Юнга. Это мера того, насколько легко материал растягивается и деформируется. Провода подчиняются закону Гука, как и пружины. Когда прикладывается сила F , она удлиняется на некоторое расстояние x , которое можно просто описать уравнением F = kx В то время как k для пружины — это жесткость пружины, величина удлинения провода зависит от его площади поперечного сечения, длины и материала, из которого он сделан.Модуль Юнга ( E ) — это свойство материала, которое говорит нам, насколько легко он может растягиваться и деформироваться, и определяется как отношение растягивающего напряжения ( σ ) к деформации растяжения ( ε ). Где напряжение — это величина силы, приложенной на единицу площади ( σ = F / A ), а деформация — это удлинение на единицу длины ( ε = дл / л ). Поскольку сила F = мг , мы можем получить модуль Юнга проволоки, измерив изменение длины ( dl ) при приложении гирь массой м (при условии, что г = 9.81 метр на секунду в квадрате). Имеет ли значение модуль Юнга для исследований? Для разных типов материалов графики зависимости деформации от напряжения могут выглядеть по-разному. Хрупкие материалы, как правило, очень прочные, потому что они могут выдерживать большие нагрузки, они не сильно растягиваются и внезапно ломаются. Пластичные материалы имеют большую эластичную область, где соотношение напряжения и деформации является линейным, но при первом обороте (предел упругости) линейность нарушается, и материал больше не может вернуться к своей исходной форме.Второй пик — это предел прочности на разрыв, и он говорит нам о максимальном напряжении, которое материал может выдержать перед разрушением. Пластиковые материалы не очень прочные, но выдерживают большие нагрузки. Модуль Юнга задается градиентом линии на графике зависимости напряжения от деформации. В эксперименте, показанном на видео выше, мы измерили модуль Юнга медной проволоки, которая не сильно расширяется. Таким образом, можно использовать реперный маркер, например ленту, для определения исходной и увеличенной длины.Выполнение нескольких измерений с различными массами увеличит количество точек на графике зависимости напряжения от деформации и сделает расчет модуля Юнга более надежным. Еще о чем нужно позаботиться — это измерить площадь сечения провода. Несовершенство проволоки может означать, что диаметр не является абсолютно постоянным по длине, поэтому может помочь усреднение нескольких показаний микрометра. Изучение механических свойств материалов важно, потому что оно помогает нам понять, как материалы ведут себя, и позволяет нам разрабатывать новые продукты и улучшать существующие.В одном из примеров исследовательской темы в Бирмингеме рассматривалась разработка шестов для прыжков в высоту, которые использовались спортсменами, занимающимися прыжками в высоту, для достижения максимальных результатов. Эти столбы должны быть легкими, чтобы иметь возможность быстро разгоняться, но также должны сохранять энергию упругой деформации при изгибе шеста. Шест должен преобразовывать упругую энергию в кинетическую при выпрямлении шеста и быть в состоянии выдерживать напряжение, вызванное весом прыгуна, и выдерживать многократное использование спортсменом. В небольших масштабах есть много продуктов, содержащих биологические (например,грамм. фармацевтические препараты, лечение бесплодия, тканевая инженерия) и небиологические микрочастицы (например, химические вещества, сельское хозяйство, бытовая химия). Понимая их механические свойства, мы можем прогнозировать их поведение при производстве и обработке, а также максимально увеличивать их рабочие характеристики. Модуль Юнга материала — это полезное свойство, которое необходимо знать, чтобы предсказать поведение материала при воздействии силы. Это важно практически для всего, что нас окружает, от зданий до мостов, автомобилей и многого другого. Эти ссылки предоставлены только для удобства и в информационных целях; они не означают одобрения или одобрения Бирмингемским университетом какой-либо информации, содержащейся на внешнем веб-сайте. Бирмингемский университет не несет ответственности за точность, законность или содержание внешнего сайта или последующих ссылок. Пожалуйста, свяжитесь с внешним сайтом для получения ответов на вопросы относительно его содержания. Выдержки из этого документа … Как длина и площадь поперечного сечения провода влияют на сопротивление? Введение: Это исследование призвано доказать, что на сопротивление влияет изменение длины и площади поперечного сечения провода. Теория: Сопротивление возникает, когда электроны, движущиеся по проволоке, сталкиваются с атомами проволоки. Эти столкновения замедляют поток электронов, вызывая сопротивление. Сопротивление — это мера того, насколько сложно перемещать электроны по проводу. Для расчета сопротивления в цепи можно использовать эту формулу (Закон Ома). Сопротивление (Ом) = разность потенциалов (В) Ток (А) Прогноз: Я предсказываю, что если длина провода увеличивается, сопротивление также увеличивается пропорционально длине.Если длина увеличена вдвое, сопротивление также должно удвоиться. Это связано с тем, что при удвоении длины количество атомов также удвоится, что приведет к удвоению количества столкновений, замедляющих электроны и увеличивающих сопротивление. Мой график должен показать, что длина пропорциональна сопротивлению. Я предсказываю, что если площадь поперечного сечения провода увеличивается, сопротивление будет уменьшаться, потому что оно обратно пропорционально. Для подключения вышеперечисленных элементов и завершения цепи. Метод: 1) Аппарат собран. 2) Устройство настроено, как показано на рисунке 4 выше. 3) Отрегулируйте скользящий контакт переменного резистора 2 на желаемый ток (0,4 A) 3a) Отрегулируйте скользящий контакт переменного резистора 2 на желаемый ток (0,5 A) 4) Измените длину провода регулируя скользящие соединители проводов (зажимы типа «крокодил») 4a) Измените площадь поперечного сечения провода. Справедливо: чтобы сделать его честным тестом, я должен учитывать все эти переменные и следить за тем, чтобы они оставались постоянными. Я должен контролировать все эти переменные, чтобы мои результаты соответствовали моему прогнозу, и я проверяю только одну переменную за раз. Чтобы построить хороший график, мне нужно убедиться, что у меня есть по крайней мере 5 наборов результатов для каждого эксперимента, и для каждого испытания я буду тестировать провод двумя соответствующими токами, чтобы я мог рассчитать среднее сопротивление. Оценка рисков: Поскольку температура является такой огромной переменной и непостоянной, было бы трудно измерить этот фактор или проверить его, так как он может стать довольно опасным, поэтому я решил не исследовать этот фактор. Однако в ходе своих исследований я обнаружил, что температура действительно влияет на сопротивление в проводе, как и материалы.Мои исследования показывают, что температура проволоки нагревает атомы в проволоке, которые начинают вибрировать из-за увеличения их энергии. Это вызывает больше столкновений между электронами и атомами, поскольку атомы движутся по пути электронов. Это увеличение количества столкновений означает увеличение сопротивления. Эта письменная работа студента — одна из многих, которые можно найти в нашем разделе GCSE «Электричество и магнетизм». Физика — модуль Юнга — Бирмингемский университет
Согнется или сломается?
Имеет ли значение модуль Юнга для исследований?
Какие ключевые вещи нужно знать?
Как это применимо ко мне?
Следующие шаги
Как длина и площадь поперечного сечения провода влияют на сопротивление — GCSE Science
, и сопротивление будет увеличиваться.
… подробнее.