Укажите устройство в котором используется явление возникновения тока: Ошибка 403 — доступ запрещён

Методы защиты устройств (датчиков, приборов, контроллеров) с транзисторными выходами от токов самоиндукции

Содержание:

• Введение
• Техника безопасности
• 1. Электромагнитная индукция. Определение. Физический смысл
• 2. Теоретический расчет ЭДС самоиндукции
• 3. Практическое измерение ЭДС самоиндукции
• 4. Методы и средства защиты от ЭДС самоиндукции
• Заключение

Введение

В данной статье будет рассмотрено явление самоиндукции, проявляющееся зачастую при коммутации индуктивных нагрузок. Также будут рассмотрены способы защиты и используемое для этого оборудование.

Техника безопасности

ВНИМАНИЕ! К работам по монтажу, наладке, ремонту и обслуживанию технологического оборудования допускаются лица, имеющие техническое образование и специальную подготовку (обучение и проверку знаний) по безопасному производству работ в электроустановках с группой не ниже 2 для ремонтного персонала, а также имеющие опыт работ по обслуживанию оборудования, в конструкцию которого вносятся изменения и дополнения, либо производится модернизация. За неисправность оборудования и безопасность работников при неквалифицированном монтаже и обслуживании ООО «КИП‑Сервис» ответственности не несет.

1. Электромагнитная индукция. Определение. Физический смысл

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока, при изменении во времени магнитного поля. Изменение магнитного поля, в силу закона электромагнитной индукции, приводит к возбуждению в контуре индуктивной электродвижущей силы (ЭДС). Процесс возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контур тока называется самоиндукцией. Направление ЭДС самоиндукции всегда оказывается таким, что при возрастании тока в цепи ЭДС самоиндукции препятствует этому возрастанию, а при убывании тока — препятствует убыванию. Величина ЭДС самоиндукции определяется уравнением:

E=−L×dI/dtE= -L times dI / dt

где:
E — ЭДС самоиндукции
L — индуктивность катушки
dI/dt — изменение тока во времени.

Знак «минус» означает, что ЭДС самоиндукции действует так, что индукционный ток препятствует изменению магнитного потока. Этот факт отражён в правиле Ленца:

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Явление самоиндукции можно наблюдать при включении и последующем выключении катушек соленоидов, промежуточных реле, электромагнитных пускателей. При подаче напряжения на катушку создается электромагнитное поле, в следствии чего образуется электродвижущая сила, которая препятствует мгновенному росту тока в катушке. Согласно принципу суперпозиции, основной ток в катушке можно представить в виде суммы токов, один из которых вызван внешним напряжением и сонаправлен с основным током, а второй вызван ЭДС самоиндукции и имеет противоположное направление основному току. Скорость изменения тока через катушку ограничена и определяется индуктивностью катушки. При протекании тока катушка «запасает» энергию в своём магнитном поле. При отключении внешнего источника тока катушка отдает запасенную энергию, стремясь поддержать величину тока в цепи.

Это, в свою очередь, вызывает всплеск напряжения обратной полярности на катушке. Данный всплеск может достигать значений во много раз превышающих номинальное напряжение источника питания, что может помешать нормальной работе электронных устройств, вплоть до их разрушения.

Разберем более подробно, почему скачок ЭДС самоиндукции будет иметь обратную полярность. На рисунке 1 изображены две схемы, на которых стрелками обозначено направление движения тока, а так же потенциалы на всех элементах схемы при закрытом и открытом ключе.

а — закрытый ключб — открытый ключ

Рисунок 1 — Направление тока при закрытом и открытом ключе

При закрытом ключе потенциалы на всех элементах совпадают с потенциалом источника питания (рисунок 1, а). Во время размыкания ключа, из схемы исключается источник питания, и ЭДС самоиндукции стремится поддержать ток в катушке. Для того, что бы сохранить направление тока в катушке, ЭДС меняет свой потенциал на противоположный по знаку источнику питания (рисунок 1, б). Именно поэтому всплеск ЭДС самоиндукции будет иметь обратную полярность.

Более наглядно этот всплеск показан на рисунке 2. На графике изображено напряжение источника питания Uпит, ток возникающий в катушке I, ЭДС самоиндукции.

Рисунок 2 — График изменения тока и напряжения при коммутации

2. Теоретический расчет ЭДС самоиндукции

Рассмотрим явление самоиндукции на примере работы электромагнитной катушки при пропускании через нее постоянного тока. Включение катушки происходит при помощи бесконтактного датчика. Катушку можно заменить на последовательно соединенные активное Rk и индуктивное Lk сопротивления (рисунок 3).

Рисунок 3 — Эквивалентная схема электромагнитной катушки

Тогда электрическая схема будет иметь вид, представленный на рисунке 4.

Рисунок 4 — Схема включения электромагнитной катушки

При сработавшем датчики падение напряжения U на катушке составляет 24 В. При коммутации индуктивной нагрузки в первый момент времени ток остается равным току до коммутации, а после изменяется по экспоненциальному закону.

Таким образом, при переходе управляющего транзистора в закрытое состояние катушка начинает генерировать ЭДС самоиндукции, предотвращающую падение тока. Попробуем рассчитать величину генерируемого катушкой напряжения.

На рисунке 5 показано направление тока при открытом транзисторе. Переход транзистора в закрытое состояние фактически означает что цепь катушки с генерируемым ЭДС самоиндукции замыкается через подтягивающий резистор. Обозначим его Ro. По документации датчика это сопротивление составляет 5,1 кОм.

Рисунок 5 — Направление тока при открытом транзистореРисунок 6 — Направление тока после перехода транзистора в закрытое состояние

На рисунке 6 видно что ток на резисторе Ro поменял направление — это обусловлено возникновением ЭДС самоиндукции в катушке. Для полученного замкнутого контура выполняется следующее уравнение:

UR0+URk+ULk=0U_R0+U_Rk+U_Lk=0

Выражая напряжение через ток и сопротивление, получим:

I×R0+I×Rk+ULk=0I times R_0 + I times R_k +U_Lk=0

ULk=−I×(Rk+R0)U_Lk= -I times ( R_k + R_0 )

При этом ток в цепи стремится к значению тока при открытом транзисторе:

I=U/RkI= U / R_k

Подставим данное выражение в предыдущую формулу, получим величину генерируемого напряжения самоиндукции:

ULk=−U×(Rk+R0)/Rk=−U×(1+R0/Rk)U_Lk= -U times ( R_k + R_0 ) / R_k = -U times ( 1 + R_0 / R_k )

Все переменные из этой формулы известны:
U = 24В — напряжение питания
R_o = 5,1кОм — сопротивление подтягивающего резистора датчика
R_k = 900 Ом — активное сопротивление катушки (данные из документации).

Подставив значения в формулу, рассчитаем примерное значение напряжения самоиндукции:

ULk=−U×(1+R0/Rk)=−24×(1+5100/900)=−160ВU_Lk= -U times ( 1 + R_0/R_k ) = -24 times ( 1 + 5100 / 900 )=-160 В

Данный расчет упрощен и не учитывает индуктивность катушки, от которой так же зависит ЭДС самоиндукции. Но даже из упрощенного расчета видно, что величина генерируемого напряжения оказывается во много раз больше номинального напряжения 24В.

Воздействие ЭДС самоиндукции может повредить устройства, имеющие общие с индуктивной нагрузкой цепи питания. На рисунке 7 приведена некорректная схема, на которой от одного источника питания подключен бесконтактный датчик и катушка соленоидного клапана.

Рисунок 7 — Некорректная схема подключения

На первый взгляд, данная схема может работать без каких-либо сбоев. Однако, при выключении катушки клапана возникает всплеск напряжения в результате самоиндукции. Всплеск распространяется по цепи питания на клемму «минус» датчика.

В результате, разница потенциалов между коллектором и эмиттером закрытого транзистора превышает максимальное значение, что приводит к его пробою.

3. Практическое измерение ЭДС самоиндукции

Чтобы проверить правдивость приведенных выше теоретических расчетов, проведем измерение ЭДС самоиндукции. Для проведения измерений необходимо собрать схему, для которой мы проводили расчеты. При помощи осциллографа на клеммах катушки произведем измерение напряжения (рисунок 8).

Рисунок 8 — Измерение ЭДС самоиндукции

На рисунке 9 изображена осциллограмма значений напряжения самоиндукции катушки с питанием 24 В. На графике видно, что реальный всплеск напряжения при отключении катушки в несколько раз больше напряжения питания и составляет 128 В. Как следствие, транзисторный ключ выйдет из строя. Возникающий скачок ЭДС приводит к пробою транзисторных ключей, бесконтактных датчиков, слаботочных коммутирующих элементов и другим нежелательным эффектам в схемах управления.

Рисунок 9 — ЭДС самоиндукции при выключении катушки с питанием 24 В

4.

Методы и средства защиты от ЭДС самоиндукции

Для подавления ЭДС самоиндукции и предотвращения выхода из строя оборудования необходимо принимать специальные меры. Для подавления пиков напряжения на катушке во время выключения, необходимо параллельно катушке включить в схему диод (для постоянного напряжения) или варистор (для переменного напряжения). ЭДС самоиндукции будет ограничиваться этими элементами, тем самым они будут обеспечивать защиту схемы.

Диод включается параллельно катушке против напряжения питания (рисунок 10). Таким образом, в установившемся режиме он не оказывает никакого воздействия на работу схемы. Однако при отключении питания на катушке возникает ЭДС самоиндукции, имеющая полярность, противоположную рабочему напряжению. Диод открывается и шунтирует катушку индуктивности.

а — включение диода в схему PNPб — включение диода в схему NPN

Рисунок 10 — Схема включения диода для защиты от самоиндукции

Варистор также включается параллельно катушке (рисунок 11).

Рисунок 11 — Схема включения варистора для защиты от самоиндукции

При увеличении напряжения выше пороговой величины, сопротивление варистора резко уменьшается, шунтируя индуктивную нагрузку. Соответственно, при броске тока варистор быстро срабатывает и обеспечивает надежную защиту схемы.

На рисунке 12 изображен график напряжения во время включения и выключения индуктивной катушки с использованием защитного диода для напряжения 24 В.

Рисунок 12 — ЭДС самоиндукции с использованием диода

На графике видно, что использование защитных диодов сглаживает переходную характеристику напряжения.

Для защиты от ЭДС самоиндукции существует целый ряд готовых устройств. Их выбор зависит от применяемой катушки и типа напряжения питания. Для гашения ЭДС самоиндукции на катушках промежуточных реле используют модули FINDER серии 99 (рисунок 13):

Рисунок 13 — Защитный модуль Finder/99.02.9.024.99

99.02.0.230.98 Finder/ Модуль защитный(светодиод+варистор)~/=110…240

99.02.9. 024.99 Finder/ Модуль защитный(светодиод+диод), =6…24В

Модули устанавливаются непосредственно на колодку реле, не требуют дополнительного изменения схемы управления.

В случае подключения катушек пускателей, либо катушек соленоидных клапанов, необходимо использовать защитные клеммники Klemsan серии WG-EKI (рисунок 14):

Рисунок 14 – Защитный клеммник WG-EKI

110 220 Клеммник WG-EKI с варистором (0,5…2,5 мм2, рабочее напряжение до 30В, рабочий ток до 10А)

110 040 Клеммник WG-EKI с защитным диодом (0,5…2,5 мм2, рабочее напряжение до 1000В, рабочий ток до 10А, ток диода 1А)

Клеммники позволяют осуществить подключение индуктивной катушки без дополнительного изменения схемы. Клеммник имеет два яруса, соединенных между собой защитным диодом либо варистором. Для осуществления защиты необходимо провести провода питания катушки через этот клеммник. При использовании клеммника с защитным диодом необходимо соблюдать полярность при подключении (рисунок 15).

Рисунок 15 — Схема подключения клеммника WG-EKI с защитным диодом

Заключение

В рамках данной статьи было рассмотрено явление самоиндукции, приведен теоретический расчет ЭДС и практическое подтверждение этого расчета. Применяя модули Finder серии 99 и клеммники Klemsan серии WG-EKI, можно избавиться от пагубного воздействия самоиндукции и сохранить целостность коммутирующих элементов цепей управления.

Инженер ООО «КИП-Сервис»
Хоровец Г.Н.

Список использованной литературы:

1. Сивухин, Д.В. Общий курс физики. Электричество. Том III / Сивухин Д.В — М.: Наука, 1977. — 724.с.
2. Калашников, С.Г. Электричество / Калашников С.Г. — 6-е изд., стереот. — М.: Физматлит, 2003.-624.с.
3. Алексеев Н.И., Кравцов А.В. Лабораторный практикум по общей физике (электричество и магнетизм). Самоиндукция / Лицей No1580 при МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. — 16 с.

Тест «Закон электромагнитный индукции. Закон самоиндукции» (старшая профильная школа)

Тест «Закон электромагнитной индукции»

Вариант 1

1.       В короткозамкнутую катушку один раз быстро, второй раз медленно вдвигают магнит. В каком случае заряд, который переносится индукционным током, больше?

1) в первом случае заряд больше;                        2) во втором случае заряд больше;

3) в обоих случаях заряд одинаков;                     4) заряд равен нулю.

2.       Что определяется скоростью изменения магнитного потока через контур?

1) индуктивность контура;             2) магнитная индукция;

3) ЭДС индукции;                           4) ЭДС самоиндукции.

3.       Электрический заряд перемещается по замкнутому пути и возвращается в исходную точку…

А. …в электростатическом поле;          Б. …в индукционном электрическом поле.

В каком случае работа сил электрического поля обязательно равна нулю?

1) А;                         2) Б;                          3) А, Б;                         4) ни в А, ни в Б.

4.       За 2 с магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно увеличился с 2 до 8 Вб. Чему при этом было равно ЭДС индукции в контуре?

1) 5 В             2) 20 В            3) 3 В            4) 12 В                5) 0 В.

5.       Катушка в виде соленоида сечением 10 см² помещена в однородное магнитное поле, индукция которого уменьшается от 0,2 до 0 Тл, в течении 2 с. Вектор магнитной индукции параллелен оси катушки. Сколько витков имеет катушка, если в момент времени 1 с в ней действовала ЭДС индукции, равная 0,01 В?

6.       Как изменится индуктивность контура при увеличении силы тока в 2 раза, если магнитный поток не меняется?

1) увеличится в 2 раза                                      2) уменьшится в 2 раза

3) увеличится в 4 раза                                      4) не изменится

7.       Чему равна индуктивность катушки, если за время 0,5 с ток в цепи изменился от 20 до 5 А? При этом ЭДС самоиндукции на концах катушки равна 24 В.

1) 800 мГн           2) 400 мГн                  3) 100 мГн                 4) 1600 мГн

8.       При силе тока в катушке 0,1 А энергия магнитного поля в ней равна 100 мДж. При этом магнитный поток, идущий через катушку, равен

1) 1 Вб       2) 2Вб              3) 3 Вб           4) 10 Вб               5) 10^-4Вб

9.       Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1м², ограниченная проводящим контуром, имеющим сопротивление 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Какой заряд протечет ко контуру за большой промежуток времени, пока проекция магнитной индукции на вертикаль равномерно меняется с 2Тл до – 2Тл?

10.   Плоский контур с источником постоянного тока находится во внешнем магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости контура (рис.). На сколько процентов изменится мощность тока в контуре, если магнитная индукция начнет возрастать со скорость 0,01 Тл/с? Площадь контура 0,1 м², ЭДС источника тока 10 мВ.

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 2

1.        Укажите устройство, в котором используется явление возникновения тока при движении проводника в магнитном поле.

1) электромагнит;                                 2) электродвигатель;

3) электрогенератор;                            4) амперметр.

2.       Прямой магнит падает сквозь медное кольцо. Сравнить ускорения падения магнита а и ускорение свободного падения g.

1) а= 0;             2) а>g;             3) а=g;              4) а<g.

3.       Какое из перечисленных ниже свойств относится только к вихревому электрическому полю, но не к электростатическому?

1)      непрерывность в пространстве;

2)      линии напряженности обязательно связаны с электрическими зарядами;

3)      работа сил поля при перемещении заряда по любому замкнутому пути;

4)      поле обладает запасом энергии;

5)      работа сил поля при перемещении заряда по замкнутому пути может быть не равной нулю.

4.      

Определите значение изменения магнитного поток, если за 4 с в контуре возникает ЭДС индукции равная    2 В.

1) 2 Вб          2) 4 Вб                3) 6 Вб                    4) 8 Вб             5) 10 Вб

5.       Катушка из 10 витков присоединена к амперметру так, что сопротивление всей цепи равно 100 Ом. Если при помещении катушки в равномерно изменяющееся однородное магнитное поле амперметр показывает ток 100 мА, то на сколько изменится магнитный поток через один виток за 2 с?

6.       Какой магнитный поток создается в контуре индуктивностью в 1 Гн при силе тока 1 А?

1) 1 В            2) 0,5 В            3) 1 Вб                 4) 0,5 Вб

7.       Чему равна индуктивность катушки, если при равномерном уменьшении силы тока на 0,2 А за 0,04 с в ней возникает ЭДС самоиндукции 10 В.

1) 1 Гн               2) 2 Гн                3) 3 Гн               4) 4 Гн              5) 5 Гн

8.       В катушке индуктивностью 4 Гн сила тока равна 4 А. Чему равна сила тока в этой катушке, если энергия магнитного поля катушки уменьшится в 4 раза?

1) 4 А            2) 3 А            3) 2 А             4) 1 А             5) 16 А

9.        Плоская горизонтальная фигура, ограниченная проводящим контуром, сопротивление которого 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Пока проекция магнитной индукции на вертикаль равномерно меняется от 2 Тл до – 2 Тл, за большой промежуток времени по контуру протекает заряд 0,08 Кл. Найдите площадь фигуры.

10.   Плоский контур с источником постоянного тока находится во внешнем магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости контура (рис.). На сколько процентов изменится мощность тока в контуре, если магнитная индукция начнет убывать со скорость 0,01 Тл/с? Площадь контура 0,1 м², ЭДС источника тока 10 мВ.

 

 

 

Вариант 3

1.        Один раз кольцо падает на стоящий вертикально полосовой магнит так, что надевается на него, второй раз – так, что пролетает мимо. Плоскость кольца в обоих случаях горизонтальна. Ток в кольце возникает:

1) в обоих случаях;                              2) ни в одном из случаев;

3) только в первом случае;                 4) только во втором случае.

2.       Прямой магнит падает сквозь фарфоровое  кольцо. Сравнить ускорения падения магнита а и ускорение свободного падения g.

1) а= 0;             2) а>g;             3) а=g;              4) а<g.

3.       Электрический заряд перемещается по замкнутому пути и возвращается в исходную точку…

А. …в электростатическом поле;          Б. …в индукционном электрическом поле.

В каком случае работа сил электрического поля отлична от нуля?

1) А;                         2) Б;                          3) А, Б;                         4) ни в А, ни в Б.

4.       За 2 с магнитный поток уменьшился с 20 Вб до 6 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС в контуре?

1) 20 В               2) 14 В                3) 10 В                 4) 7 В                   5) 3 В.

5.       Проводящая квадратная рамка с длиной стороны 5 см помещена в однородное магнитное поле, вектор индукции которого  составляет угол 60⁰ с направлением нормали к рамке. Определите модуль индукции магнитного поля, если известно, что при его равномерном исчезновении за время 0,02 с в рамке индуцируется ЭДС, равная 5 мВ.

6.       Чему равен магнитный поток через контур индуктивностью 4 Гн при силе тока в нем 2 А?

1) 0,5 Вб                2) 1 Вб               3) 2 Вб                 4) 8 Вб

7.       Чему равна индуктивность катушки, если магнитный поток через проводящий контур увеличивается на     0,02 Вб в результате изменения тока в контуре с 4 А до 8 А.

1) 1 мГн               2) 2 мГн                3) 3 мГн               4) 4 мГн               5) 5 мГн

8.       Какой должна быть сила тока в обмотке катушки индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия магнитного поля оказалась равной 1 Дж?

1) 0,5 А           2) 1 А           3) 2 А            4) 0,05 А

9.        При изменении силы тока по закону I=(1-0,5t) А в катушке возбуждается ЭДС самоиндукции 2 мВ. Чему равна индуктивность катушки?

10.   Плоский контур с источником постоянного тока находится во внешнем магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости контура (рис.). На сколько процентов изменится мощность тока в контуре, если магнитная индукция начнет убывать со скорость 0,01 Тл/с? Площадь контура 0,1 м², ЭДС источника тока 10 мВ.

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 4

1.       Явление электромагнитной индукции используется при:

А. считывания информации с жесткого диска компьютера;

Б. выработке электроэнергии на электростанции;

В. работе электродинамического микрофона.

1) только А;    2) только Б;    3) только В;    4) А, Б, В;      5) А, Б

2.       В короткозамкнутую катушку один раз быстро, второй раз медленно вдвигают магнит. В каком случае работа, которая совершается возникающей ЭДС, больше?

1) в первом случае работа больше;                    2) во втором случае работа больше;

3) в обоих случаях работа одинакова;               4) работа равна нулю.

3.       Какое из перечисленных ниже свойств относится только к электростатическому электрическому полю, но не к индукционному?

1)      непрерывность в пространстве;

2)      линии напряженности не связаны с электрическими зарядами;

3)      работа сил поля при перемещении заряда по любому замкнутому пути;

4)      поле обладает запасом энергии;

5)      работа сил поля при перемещении заряда по замкнутому пути может быть не равной нулю.

4.       За 2 с магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно уменьшился с 10 до 2 Вб. Чему равно ЭДС в контуре?

1) 1 В,            2) 4 В,              3) 8 В,               4) 16 В,               5) 24 В

5.       В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,1 Тл, равномерно вращается катушка, состоящая из 100 витков проволоки. Площадь поперечного сечения катушки 100 см². Ось вращения катушки перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Угловая скорость вращения равна 10 рад/с. Чему равна максимальная ЭДС, возникающая в катушке?

6.       Чему равна индуктивность контура, если при силе тока 2 А в нем существует магнитный поток 4 Вб?

1) 0,5 Гн                2) 1 Гн               3) 2 Гн                 4) 8 Гн

7.       Чему равна индуктивность катушки, если магнитный поток через проводящий контур увеличивается на       0,2 Вб в результате изменения тока в контуре с 4 А до 12 А.

     1) 5 мГн               2) 20 мГн                3) 15 мГн               4) 25 мГн               5) 10 мГн

8.        Чему равна индуктивность катушки, если при изменении силы тока с 12 А до 8 А энергия магнитного поля уменьшилась на 2 Дж?

1) 0,5 Гн             2) 50 Гн               3) 50 мГн                 4) 4 Гн             5) 4 мГн

9.       Катушка диаметром d, имеющая N витков, находится в магнитном поле, направленном параллельно оси катушки. Чему равно среднее значение ЭДС индукции в катушке, если индукция магнитного поля за время ∆t увеличилась от 0 до В?

10.   Плоский контур с источником постоянного тока находится во внешнем магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости контура (рис.). Во сколько раз изменится мощность тока в контуре, если магнитная индукция начнет расти со скорость 0,01 Тл/с? Площадь контура 0,1 м², ЭДС источника тока 10 мВ.

Что такое явление?

К

• Роберт Шелдон

Что такое явление?

Феномен в научном контексте – это то, что происходит или существует по наблюдению. Это просто факт или событие, которое можно наблюдать с помощью органов чувств либо непосредственно, либо с помощью такого оборудования, как микроскопы или телескопы. Это значение явления контрастирует с пониманием слова в общем употреблении. В просторечии феномен — это человек, вещь или событие, которые считаются в некотором роде экстраординарными или выдающимися, например, Элвис, битломания, Pac-Man или книги о Гарри Поттере.

Феномен в науке

Слово «феномен» используется в ряде научных дисциплин, когда речь идет о наблюдаемых событиях, как в следующих примерах:

• Иммануил Кант популяризировал слово «феномен» в философских кругах, когда противопоставил его ноумену, чему-то, чье существование может быть постигнуто разумом, но не может быть воспринято чувствами, как явления. Ноумены представляют собой реальность, лежащую в основе явлений, которые можно наблюдать только с помощью органов чувств.
• Природные явления – это явления, которые происходят или проявляются без участия человека. Примеры природных явлений включают гравитацию, приливы, луны, планеты, вулканические молнии, стаи скворцов, муравьиные армии, песчаные бури, биологические процессы и колебания и бесчисленное множество других событий.
• Социальные явления — это те явления, которые возникают или существуют благодаря действиям групп людей. Шесть степеней разделения, например, — явление, демонстрируемое в социальных сетях.

• Другим примером является движение за гражданские права в 1950-х и 1960-х годах, исторический социальный феномен, корни которого уходят в века расизма и систематического угнетения.
• Психологические феномены проявляются в поведении и реакциях человека. Например, эффект невозвратных издержек — это склонность людей продолжать инвестировать в то, что явно не работает. Другой психологический феномен — эффект Хоторна — проявляется в улучшении поведения или производительности человека в результате повышенного внимания со стороны начальства, клиентов или коллег.
• Визуальные явления включают оптические иллюзии, такие как иллюзия периферийного дрейфа, в которой люди воспринимают движение в статических изображениях, таких как вращающиеся змеи Китаока Акиёси. Мираж — еще один пример оптического явления.

Слово «феномен» происходит от греческого глагола phainein, , что означает показывать, сиять, появляться, проявляться или проявляться . Согласно онлайн-словарю этимологии, это слово впервые появилось в английском языке в 1570-х годах и, как считалось, означает «непосредственно наблюдаемый факт, вещь, которая появляется или воспринимается, событие». Только 200 лет спустя это слово стало использоваться для обозначения экстраординарного события.

Последнее обновление: август 2022 г.

Продолжить чтение О феномене

• Как методы обучения нейронных сетей моделируются по образцу человеческого мозга

• Насколько мы далеки от общего искусственного интеллекта?

• ИИ и Интернет вещей: как Интернет вещей и ИИ работают вместе?

• 3 корпоративное использование для виртуальной реальности

• 3 преимущества устойчивой кибербезопасности на предприятии

моб программирование

Мобильное программирование — это совместный подход к разработке программного обеспечения, при котором группа разработчиков работает вместе над одной задачей в режиме реального времени.

Сеть

• поставщик сетевых услуг (NSP)

  Поставщик сетевых услуг (NSP) — это компания, которая владеет, управляет и продает доступ к магистральной инфраструктуре Интернета и . ..

• неэкранированная витая пара (UTP)

  Неэкранированная витая пара (UTP) — это повсеместно распространенный тип медных кабелей, используемых в телефонной проводке и локальных сетях (LAN).

• Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS)

  Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS) — это механизм коммутации, используемый в глобальных сетях (WAN).

Безопасность

• Требования PCI DSS 12

  Требования PCI DSS 12 представляют собой набор мер безопасности, которые предприятия должны внедрить для защиты данных кредитных карт и соблюдения …

• данные держателя карты (CD)

  Данные держателя карты (CD) — это любая личная информация (PII), связанная с лицом, у которого есть кредитная или дебетовая карта.

• Уровни продавца PCI DSS

  Стандарт безопасности данных индустрии платежных карт (PCI DSS) Уровни продавцов ранжируют продавцов на основе их количества транзакций за . ..

ИТ-директор

• системное мышление

  Системное мышление — это целостный подход к анализу, который фокусируется на том, как взаимодействуют составные части системы и как…

• краудсорсинг

  Краудсорсинг — это практика обращения к группе людей для получения необходимых знаний, товаров или услуг.

• синтетические данные

  Синтетические данные — это информация, созданная искусственно, а не в результате событий реального мира.

HRSoftware

• вовлечения сотрудников

  Вовлеченность сотрудников — это эмоциональная и профессиональная связь, которую сотрудник испытывает к своей организации, коллегам и работе.

• кадровый резерв

  Кадровый резерв — это база данных кандидатов на работу, которые могут удовлетворить немедленные и долгосрочные потребности организации.

• разнообразие, равенство и инклюзивность (DEI)

  Разнообразие, равенство и инклюзивность — термин, используемый для описания политики и программ, которые способствуют представительству и …

Служба поддержки клиентов

• требующий оценки

  Оценка потребностей — это систематический процесс, в ходе которого изучается, какие критерии должны быть соблюдены для достижения желаемого результата.

• точка взаимодействия с клиентом

  Точка соприкосновения с покупателем — это любой прямой или косвенный контакт покупателя с брендом.

• устав обслуживания клиентов

  Устав обслуживания клиентов — это документ, в котором описывается, как организация обещает работать со своими клиентами, а также …

Электромагнитное излучение | Спектр, примеры и типы

фотосинтез

Посмотреть все медиа

Ключевые люди:

Джеймс Клерк Максвелл Христиан Гюйгенс Томас Янг Хендрик Антон Лоренц Франсуа Араго

Похожие темы:

свет свечение Рентгеновский фотоэлектрический эффект гамма-луч

Просмотреть все связанные материалы →

электромагнитное излучение , в классической физике поток энергии с универсальной скоростью света через свободное пространство или через материальную среду в виде электрических и магнитных полей, составляющих электромагнитные волны, такие как радиоволны, видимый свет и гамма-лучи. В такой волне переменные во времени электрическое и магнитное поля взаимно связаны друг с другом под прямым углом и перпендикулярно направлению движения. Электромагнитная волна характеризуется своей интенсивностью и частотой ν изменения во времени электрического и магнитного полей.

С точки зрения современной квантовой теории электромагнитное излучение представляет собой поток фотонов (также называемых световыми квантами) в пространстве. Фотоны — это сгустки энергии ч ν, которые всегда движутся со всемирной скоростью света. Символ ч — это постоянная Планка, а значение ν такое же, как у частоты электромагнитной волны классической теории. Фотоны, имеющие одинаковую энергию ч ν, все одинаковы, и их числовая плотность соответствует интенсивности излучения. Электромагнитное излучение демонстрирует множество явлений, поскольку оно взаимодействует с заряженными частицами в атомах, молекулах и более крупных объектах материи. Эти явления, а также способы создания и наблюдения электромагнитного излучения, способ его возникновения в природе и его технологическое использование зависят от его частоты ν. Спектр частот электромагнитного излучения простирается от очень низких значений в диапазоне радиоволн, телевизионных волн и микроволн до видимого света и далее до значительно более высоких значений ультрафиолетового света, рентгеновских лучей и гамма-лучей.

В этой статье обсуждаются основные свойства и поведение электромагнитного излучения, а также его различные формы, включая их источники, отличительные характеристики и практические применения. В статье также прослеживается развитие как классической, так и квантовой теории излучения.

Общие соображения

Возникновение и значение

Около 0,01 процента массы/энергии всей вселенной проявляется в виде электромагнитного излучения. В нее погружена вся жизнь человека, а современные технологии связи и медицинские услуги особенно зависят от той или иной ее формы. Фактически все живые существа на Земле зависят от электромагнитного излучения, получаемого от Солнца, и от преобразования солнечной энергии путем фотосинтеза в растительную жизнь или путем биосинтеза в зоопланктон, что является основным этапом пищевой цепи в океанах. Глаза многих животных, в том числе и человека, приспособлены к тому, чтобы быть чувствительными и, следовательно, видеть наиболее обильную часть электромагнитного излучения Солнца, а именно свет, который составляет видимую часть его широкого диапазона частот. Зеленые растения также обладают высокой чувствительностью к максимальной интенсивности солнечного электромагнитного излучения, которое поглощается веществом, называемым хлорофиллом, которое необходимо для роста растений посредством фотосинтеза.

Britannica Quiz

36 вопросов из самых популярных научных викторин Britannica

Практически все виды топлива, которые использует современное общество — газ, нефть и уголь — представляют собой накопленные формы энергии, полученные от Солнца в виде электромагнитного излучения миллионы лет назад. Только энергия ядерных реакторов не исходит от Солнца.

Повседневная жизнь пронизана искусственно созданным электромагнитным излучением: пища нагревается в микроволновых печах, самолеты управляются радиолокационными волнами, телевизоры принимают электромагнитные волны, передаваемые радиовещательными станциями, а инфракрасные волны обогревателей обеспечивают тепло. Инфракрасные волны также излучаются и принимаются камерами с автоматической самофокусировкой, которые в электронном виде измеряют и устанавливают правильное расстояние до объекта, который нужно сфотографировать. Как только солнце садится, включаются лампы накаливания или люминесцентные лампы для искусственного освещения, и города ярко светятся разноцветными люминесцентными и неоновыми лампами рекламных вывесок. Знакомо также ультрафиолетовое излучение, которое глаза не видят, но действие которого ощущается как боль от солнечного ожога. Ультрафиолетовый свет представляет собой разновидность электромагнитного излучения, которое может быть опасным для жизни. То же самое относится и к рентгеновским лучам, которые важны в медицине, поскольку позволяют врачам наблюдать за внутренними частями тела, но воздействие которых должно быть сведено к минимуму. Менее известны гамма-лучи, возникающие в результате ядерных реакций и радиоактивного распада и являющиеся частью вредного высокоэнергетического излучения радиоактивных материалов и ядерного оружия.