Site Loader

Содержание

Единица измерения количества теплоты, теория и онлайн калькуляторы

Единица измерения количества теплоты, теория и онлайн калькуляторы

Определение

Количеством теплоты или просто теплотой ($Q$) называют внутреннюю энергию, которая без совершения работы передается от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой в процессах теплопроводности или лучеиспускания.

Джоуль — единица измерения количества теплоты в системе СИ

Единицу количества теплоты можно получить из первого начала термодинамики:

\[\Delta Q=A+\Delta U\ \left(1\right),\]

где $A$ — работа термодинамической системы; $\Delta U$ — изменение внутренней энергии системы; $\Delta Q$ — количество теплоты, подводимое к системе.

Из закона (1), а тем более из его варианта для изотермического процесса:

\[\Delta Q=A\ \left(2\right).\]

очевидно, что в Международной системе единиц (СИ) джоуль (Дж) — единица измерения энергии и работы.

{-3}\frac{кг}{моль}$; $R=8,31\ \frac{Дж}{моль\cdot К}$; $\Delta T=t_2-t_1$. По условию мы имеем дело с изобарным процессом. Работа в изобарном процессе равна:

\[A=\frac{m}{\mu }R\Delta T\ \left(1.3\right).\]

Учитывая выражения (1.2) и (1.3) преобразуем первое начало термодинамики для изобарного процесса к виду:

\[\Delta Q=\frac{m}{\mu }R\Delta T\ +\frac{i}{2}\frac{m}{\mu }R\Delta T=\frac{m}{\mu }R\Delta T\left(1+\frac{i}{2}\right)\ \left(1.4\right).\]

Проверим, в каких единицах измеряется теплота, если ее вычислить по формуле (1.4):

\[\left[\Delta Q\right]=\left[\frac{m}{\mu }R\Delta T\left(1+\frac{i}{2}\right)\right]=\left[\frac{m}{\mu }R\Delta T\right]=\frac{\left[m\right]}{\left[\mu \right]}\left[R\right]\left[\Delta T\right]=\frac{кг}{кг/моль}\cdot \frac{Дж}{моль\cdot К}\cdot К=Дж.\]

Проведем вычисления:

\[\Delta Q=\frac{0,2}{2•{10}^{-3}}\cdot 8,31\cdot 100\left(1+\frac{5}{2}\right)\approx 291\cdot {10}^3\left(Дж\right)=291\ \left(кДж\right). 9$ эрг

Читать дальше: единица измерения магнитного потока.

236

проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

Мы помогли уже 4 396 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

Физические величины в 8 классе | Материал для подготовки к ЕГЭ (ГИА) по физике (8 класс) на тему:

Опубликовано 24.01.2017 — 22:07 — Бекетова Татьяна Григорьевна

Таблица физических величин, изучаемых в 8 классе (физическая величина, буквенное обозначение, формула для вычисления величины, единицы измерения)

Скачать:

Реклама

Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру

За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.

Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут

Записаться >


Предварительный просмотр:

Физические величины 8 класс.

Физическая  величина

Обозн

Формулы

Единицы измерения

Прибор (способ определения)

Количество теплоты

Q (ку)

Q = С m ( t 2-t 1 )

Джоуль  (Дж.)

Удельная теплоемкость

С  (це)

С = Q / m (t 2-t 1)

Дж/кг 0С

по таблице

Удельная теплота сгорания

q (ку)

q = Q/m

Дж / кг.

по таблице

Удельная теплота плавления

λ(лямбда)

λ= Q/m

Дж / кг.

по таблице

Уд. теплота парообразования

L (эль)

L = Q/m

Дж / кг.

по таблице

КПД двигателя

η (эта)

η =Аполезн/Азатр .100 %

%

Сила тока (Закон Ома)

I  (и)

I=U/R          I =q/t

Ампер (А)

амперметр

Электрический заряд

q (ку)

q=It

Кулон (Кл)

Работа тока

А (а)

A=Uq = UIt=Pt

Джоуль (Дж)

Напряжение

U (у)

U=IR=A/q

Вольт (В)

вольтметр

Сопротивление

R (эр)

R = U/I    R= ρ l/S

Ом (Ом)

омметр

Удельное сопротивление

ρ(ро)

ρ = RS/l

Ом мм2/м

по таблице

Длина проводника

l (эль)

l = RS/ ρ

м

линейка

Площадь поперечного сечения

S (эс)

S = l ρ / R

мм2

микрометр

Мощность тока

Р(пэ)

P = A / t  = UI

Ватт (Вт)

ваттметр

Закон Джоуля Ленца

Q  =  I 2 R  t

Дж

Оптическая сила линзы

D(дэ)

D=1/F

диоптрия (дптр)

Фокусное расстояние линзы

F(эф)

F =1/D

м


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Материалы к уроку «Физические величины» 7 класс

Урок входит в систему вводных уроков по физике 7 класса. ..

Урок по физике для 7 класса Тема: Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений.

Тема: Измерение физических величин. Точность и погрешность и измерений….

Тест «Основные единицы физических величин» 7 класс

Проверочный тест на знание единиц физических величин. Три варианта заданий и один упрощенный вариант. Проверочная работа проводится в конце учебного года….

«Физические величины. Измерение физических величин» 7 класс

Презентация по теме «Физические величины. Измерение физических величин» 7 класс…

Презентация «Измерение физических величин», 7 класс

Презентация к уроку «Физические величины «, 7 класс…

Презентация по физике «Физические величины.Измерение физических величин» 7 класс

Презентация по физике «Физические величины.Измерение физических величин» 7 класс…

Конспект урока по теме «Наблюдения и опыты. Физические величины. Измерение физических величин» 7 класс

Конспект урока по теме «Наблюдения и опыты. Физические величины. Измерение физических величин» 7 класс по УМК «Сфера» В.В. Белага…


Поделиться:

 

Определение единицы измерения мощности тока. Измерение мощности Чем измеряется мощность в физике

Из письма клиента:
Подскажите, ради Бога, почему мощность ИБП указывается в Вольт-Амперах, а не в привычных для всех киловаттах. Это сильно напрягает. Ведь все уже давно привыкли к киловаттам. Да и мощность всех приборов в основном указана в кВт.
Алексей. 21 июнь 2007

В технических характеристиках любого ИБП указаны полная мощность [кВА] и активная мощность [кВт] – они характеризуют нагрузочную способность ИБП. Пример, см. фотографии ниже:

Мощность не всех приборов указана в Вт, например:

  • Мощность трансформаторов указывается в ВА:
    http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (трансформаторы ТП: см приложение)
    http://metz. by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ: см приложение)
  • Мощность конденсаторов указывается в Варах:
    http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (конденсаторы K78-39: см приложение)
    http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК: см приложение)
  • Примеры других нагрузок — см. приложения ниже.

Мощностные характеристики нагрузки можно точно задать одним единственным параметром (активная мощность в Вт) только для случая постоянного тока, так как в цепи постоянного тока существует единственный тип сопротивления – активное сопротивление.

Мощностные характеристики нагрузки для случая переменного тока невозможно точно задать одним единственным параметром, так как в цепи переменного тока существует два разных типа сопротивления – активное и реактивное. Поэтому только два параметра: активная мощность и реактивная мощность точно характеризуют нагрузку.

Принцип действия активного и реактивного сопротивлений совершенно различный. Активное сопротивление – необратимо преобразует электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, световую и т.д.) – примеры: лампа накаливания, электронагреватель (параграф 39, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

Реактивное сопротивление – попеременно накапливает энергию затем выдаёт её обратно в сеть – примеры: конденсатор, катушка индуктивности (параграф 40,41, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

Дальше в любом учебнике по электротехнике Вы можете прочитать, что активная мощность (рассеиваемая на активном сопротивлении) измеряется в ваттах, а реактивная мощность (циркулирующая через реактивное сопротивление) измеряется в варах; так же для характеристики мощности нагрузки используют ещё два параметра: полную мощность и коэффициент мощности. Все эти 4 параметра:

  1. Активная мощность: обозначение P , единица измерения: Ватт
  2. Реактивная мощность: обозначение Q , единица измерения: ВАр (Вольт Ампер реактивный)
  3. Полная мощность: обозначение S , единица измерения: ВА (Вольт Ампер)
  4. Коэффициент мощности: обозначение k или cosФ , единица измерения: безразмерная величина

Эти параметры связаны соотношениями: S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S

Также cosФ называется коэффициентом мощности (Power Factor PF )

Поэтому в электротехнике для характеристики мощности задаются любые два из этих параметров так как остальные могут быть найдены из этих двух.

Например, электромоторы, лампы (разрядные) — в тех. данных указаны P[кВт] и cosФ:
http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (двигатели АИР: см. приложение)
http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (лампы ДРЛ: см. приложение)
(примеры технических данных разных нагрузок см. приложение ниже)

То же самое и с источниками питания. Их мощность (нагрузочная способность) характеризуется одним параметром для источников питания постоянного тока – активная мощность (Вт), и двумя параметрами для ист. питания переменного тока. Обычно этими двумя параметрами являются полная мощность (ВА) и активная (Вт). См. например параметры ДГУ и ИБП.

Большинство офисной и бытовой техники, активные (реактивное сопротивление отсутствует или мало), поэтому их мощность указывается в Ваттах. В этом случае при расчёте нагрузки используется значение мощности ИБП в Ваттах. Если нагрузкой являются компьютеры с блоками питания (БП) без коррекции входного коэффициента мощности (APFC), лазерный принтер, холодильник, кондиционер, электромотор (например погружной насос или мотор в составе станка), люминисцентные балластные лампы и др. – при расчёте используются все вых. данные ибп: кВА, кВт, перегрузочные характеристики и др.

См. учебники по электротехнике, например:

1. Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

2. Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.

3. Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.

Так же см. AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance http://en.wikipedia.org
(перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

Приложение

Пример 1: мощность трансформаторов и автотрансформаторов указывается в ВА (Вольт·Амперах)

http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ)


АОСН-2-220-82
Латр 1.25
АОСН-4-220-82
Латр 2. 5 АОСН-8-220-82





АОСН-20-220



АОМН-40-220




http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (ЛАТР / лабораторные автотрансформаторы TDGC2)

Пример 2: мощность конденсаторов указывается в Варах (Вольт·Амперах реактивных)

http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (конденсаторы K78-39)


http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК)

Пример 3: технические данные электромоторов содержат активную мощность (кВт) и cosФ

Для таких нагрузок как электромоторы, лампы (разрядные), компьютерные блоки питания, комбинированные нагрузки и др. — в технических данных указаны P [кВт] и cosФ (активная мощность и коэффициент мощности) или S [кВА] и cosФ (полная мощность и коэффициент мощности) .

http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
(комбинированная нагрузка – станок плазменной резки стали / Inverter Plasma cutter LGK160 (IGBT)

http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (блок питания ПК)

Дополнение 1

Если нагрузка имеет высокий коэффициент мощности (0.8 … 1.0), то её свойства приближаются к активной нагрузке. Такая нагрузка является идеальной как для сетевой линии, так и для источников электроэнергии, т.к. не порождает реактивных токов и мощностей в системе.

Поэтому во многих странах приняты стандарты нормирующие коэффициент мощности оборудования.

Дополнение 2

Оборудование однонагрузочное (например, БП ПК) и многосоставное комбинированное (например, фрезерный промышленный станок, имеющий в составе несколько моторов, ПК, освещение и др. ) имеют низкие коэффициенты мощности (менее 0.8) внутренних агрегатов (например, выпрямитель БП ПК или электромотор имеют коэффициент мощности 0.6 .. 0.8). Поэтому в настоящее время большинство оборудования имеет входной блок корректора коэффициента мощности. В этом случае входной коэффициент мощности равен 0.9 … 1.0, что соответствует нормативным стандартам.

Дополнение 3. Важное замечание относительно коэффициента мощности ИБП и стабилизаторов напряжения

Нагрузочная способность ИБП и ДГУ нормирована на стандартную промышленную нагрузку (коэффициент мощности 0.8 с индуктивным характером). Например, ИБП 100 кВА / 80 кВт. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 80 кВт, или смешанную (активно-реактивную) нагрузку максимальной мощности 100 кВА с индуктивным коэффициентом мощности 0.8.

В стабилизаторах напряжения дело обстоит иначе. Для стабилизатора коэффициент мощности нагрузки безразличен. Например, стабилизатор напряжения 100 кВА. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 100 кВт, или любую другую (чисто активную, чисто реактивную, смешанную) мощностью 100 кВА или 100 кВАр с любым коэффициентом мощности емкостного или индуктивного характера. Обратите внимание, что это справедливо для линейной нагрузки (без высших гармоник тока). При больших гармонических искажениях тока нагрузки (высокий КНИ) выходная мощность стабилизатора снижается.

Дополнение 4

Наглядные примеры чистой активной и чистой реактивных нагрузок:

  • К сети переменного тока 220 VAC подключена лампа накаливания 100 Вт – везде в цепи есть ток проводимости (через проводники проводов и вольфрамовый волосок лампы). Характеристики нагрузки (лампы): мощность S=P~=100 ВА=100 Вт, PF=1 => вся электрическая мощность активная, а значит она целиком поглащается в лампе и превращается в мощность тепла и света.
  • К сети переменного тока 220 VAC подключен неполярный конденсатор 7 мкФ – в цепи проводов есть ток проводимости, внутри конденсатора идёт ток смещения (через диэлектрик). Характеристики нагрузки (конденсатора): мощность S=Q~=100 ВА=100 ВАр, PF=0 => вся электрическая мощность реактивная, а значит она постоянно циркулирует от источника к нагрузке и обратно, опять к нагрузке и т.д.
Дополнение 5

Для обозначения преобладающего реактивного сопротивления (индуктивного либо ёмкостного) коэффициенту мощности приписывается знак:

+ (плюс) – если суммарное реактивное сопротивление является индуктивным (пример: PF=+0.5). Фаза тока отстаёт от фазы напряжения на угол Ф.

— (минус) – если суммарное реактивное сопротивление является ёмкостным (пример: PF=-0,5). Фаза тока опережает фазу напряжения на угол Ф.

Дополнение 6

Дополнительные вопросы

Вопрос 1:
Почему во всех учебниках электротехники при расчете цепей переменного тока используют мнимые числа / величины (например, реактивная мощность, реактивное сопротивление и др.), которые не существуют в реальности?

Ответ:
Да, все отдельные величины в окружающем мире – действительные. В том числе температура, реактивное сопротивление, и т.д. Использование мнимых (комплексных) чисел – это только математический приём, облегчающий вычисления. В результате вычисления получается обязательно действительное число. Пример: реактивная мощность нагрузки (конденсатора) 20кВАр – это реальный поток энергии, то есть реальные Ватты, циркулирующие в цепи источник–нагрузка. Но что бы отличить эти Ватты от Ваттов, безвозвратно поглащаемых нагрузкой, эти «циркулирующие Ватты» решили называть Вольт·Амперами реактивными .

Замечание:
Раньше в физике использовались только одиночные величины и при расчете все математические величины соответствовали реальным величинам окружающего мира. Например, расстояние равно скорость умножить на время (S=v*t). Затем с развитием физики, то есть по мере изучения более сложных объектов (свет, волны, переменный электрический ток, атом, космос и др.) появилось такое большое количество физических величин, что рассчитывать каждую в отдельности стало невозможно.

Это проблема не только ручного вычисления, но и проблема составления программ для ЭВМ. Для решения данное задачи близкие одиночные величины стали объединять в более сложные (включающие 2 и более одиночных величин), подчиняющиеся известным в математике законам преобразования. Так появились скалярные (одиночные) величины (температура и др.), векторные и комплексные сдвоенные (импеданс и др.), векторные строенные (вектор магнитного поля и др.), и более сложные величины – матрицы и тензоры (тензор диэлектрической проницаемости, тензор Риччи и др.). Для упрощения рассчетов в электротехнике используются следующие мнимые (комплексные) сдвоенные величины:

  1. Полное сопротивление (импеданс) Z=R+iX
  2. Полная мощность S=P+iQ
  3. Диэлектрическая проницаемость e=e»+ie»
  4. Магнитная проницаемость m=m»+im»
  5. и др.

Вопрос 2:

На странице http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power показаны S P Q Ф на комплексной, то есть мнимой / несуществующей плоскости. Какое отношение это все имеет к реальности?

Ответ:
Проводить расчеты с реальными синусоидами сложно, поэтому для упрощения вычислений используют векторное (комплексное) представление как на рис. выше. Но это не значит, что показанные на рисунке S P Q не имеют отношения к реальности. Реальные величины S P Q могут быть представлены в обычном виде, на основе измерений синусоидальных сигналов осциллографом. Величины S P Q Ф I U в цепи переменного тока «источник-нагрузка» зависят от нагрузки. Ниже показан пример реальных синусоидальных сигналов S P Q и Ф для случая нагрузки состоящей из последовательно соединённых активного и реактивного (индуктивного) сопротивлений.

Вопрос 3:
Обычными токовыми клещами и мультиметром измерен ток нагрузки 10 A, и напряжение на нагрузке 225 В. Перемножаем и получаем мощность нагрузки в Вт: 10 A · 225В = 2250 Вт.

Ответ:
Вы получили (рассчитали) полную мощность нагрузки 2250 ВА. Поэтому ваш ответ будет справедлив только, если ваша нагрузка чисто активная, тогда действительно Вольт·Ампер равен Ватту. Для всех других типов нагрузок (например электромотор) – нет. Для измерения всех характеристик любой произвольной нагрузки необходимо использовать анализатор сети, например APPA137:

См. дополнительную литературу, например:

Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.

Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.

AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance
http://en.wikipedia.org (перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

Теория и расчёт трансформаторов малой мощности Ю.Н.Стародубцев / РадиоСофт Москва 2005 г. / rev d25d5r4feb2013

Важнейшей задачей статистики оборудования является измерение мощности двигателей предприятия. Мощностью двигателя называется его способность выполнять определенную работу за единицу времени (секунду). Основной единицей измерения мощности является киловатт (кВт). Поскольку энергетическое оборудование предприятия может включать двигатели, мощность которых выражается в различных единицах, суммарная мощность всех двигателей выражается в киловаттах. Для этого пользуются такими постоянными соотношениями:

Мощность двигателей можно охарактеризовать с разных точек зрения.

в Зависимости от конструкции двигателя мощности различают теоретическую, индикаторную и эффективную (настоящую).

Мощность теоретическая (#) определяется путем расчетов, исходя из предположения об отсутствии в двигателе механических потерь (от трения) и тепловых потерь (от излучения). Теоретическая мощность может быть вычислена для любых двигателей.

Мощность индикаторная (#/вс) — мощность двигателя с учетом тепловых, но без учета механических потерь. Измеряется М.нд на том органе двигателя, где заканчиваются потери от излучения. г) является мощностью, при которой двигатель наиболее экономно расходует топливо и энергию на единицу силы, то есть имеет самый высокий коэффициент полезного действия (к.п.д.). При отклонении нагрузки вверх или вниз от нормальной к. к.д. снижается.

в Основном с целью получения максимального количества энергии при эксплуатации силовых устройств для них устанавливается режим максимальной нагрузки, при котором двигатель без ущерба для своего состояния может работать неопределенно длительный период. Мощность, характерная для максимальной нагрузки большинства силовых двигателей, называется максимально длительной (Ммт{)-

Мощностью максимально кратковременной (№) называется предельная нагрузка двигателя, за которого он без аварии может работать короткое время, обычно не более 30 мин.

Все три вида мощности нагрузки являются потенциальными, поскольку определяют не действительное, а возможное нагрузки. Для полноты характеристики мощности двигателя следует одновременно учитывать его мощность, по конструкции и по нагрузке. Как правило, это будет мощность максимально длительная эффективная.

Для характеристики мощностей двигателей по эксплуатационному назначению различают присоединенную мощность, установленную, имеющуюся, пиковую, резервную, среднюю фактическую и среднегодовую.

Присоединенной мощностью (Мприсд) называется мощность всех приемников, присоединенных к электростанции, в том числе мощность электромоторов чужого тока у абонентов и электромоторов своего тока.

Крупные электростанции обеспечивают электроэнергией абонентов, имеющих различные графики нагрузки. Например, утром резко возрастает потребность в энергии производства и городского транспорта (трамвай, троллейбус), но уменьшается на освещение; в вечерние часы прекращается работа части предприятий, но резко возрастает потребность зрелищных заведений в электрической энергии. За счет неодночасного присоединения абонентов к станции присоединенная мощность обычно больше мощности станции в 2-2,5 раза. Итак, станция мощностью в 30 тыс. кВт может обслуживать абонентов, мощность приемников тока которых составляет 60 тыс. кВт и более.

Мощность установлена (л/) является общей максимально длительной эффективной мощностью установленных двигателей (для электростанции — мощность электрогенераторов).

Поскольку часть двигателей, находящихся в ремонте и ожидающих ремонта, не может быть использована, большое значение приобретает имеющаяся мощность (Мнаяві) — суммарная мощность всех устройств, за вычетом тех, что находятся в ремонте или ожидающие его.

За определенный период, например за сутки, месяц или квартал, важно определить максимум нагрузки, который называют пиковой мощностью ША.

Разница между имеющейся и пиковой мощностями называется резервной мощностью. Она состоит из двух частей, имеющих разное экономическое значение: по мощности резервных двигателей, предназначенных дня замены тех, что работают, в случае аварии, и с недогрузки двигателей, работающих в час пик.

Для многих практических расчетов определяется средняя фактическая мощность Л. Рассчитывается она для отдельного двигателя путем деления выработанной за период энергии в киловатт-часах на фактическое время работы в часах, то есть

Чтобы вычислить среднюю фактическую мощность нескольких двигателей, которые работают совместно, надо производимую ими энергию разделить на время работы всех двигателей, уменьшенный на время их совместной работы. Так, формула средней фактической мощности двух двигателей, работающих совместно в той или иной комбинации, будет иметь вид

Пример 7.1

Вычислить среднюю фактическую мощность двух двигателей, из которых первый работал с 6 до 16 часов, и произвел 630 кВт х час энергии, а второй работал с 8 до 23 часов, и произвел 715 кВт х час энергии.

Общее количество произведенной энергии: 630 + 715 = 1345 кВт х ч.

Общее время работы двигателей: (16-6) + (23-8) =25 часов.

Время совместной работы двигателей: (16-8) = 8 часов.

Кроме средней фактической мощности, вычисляют мощность среднегодовую {М), которая показывает, сколько киловатт часов энергии в среднем за год произведено в течение одного часа. характеризует степень использования двигателя во времени за годовой период.

На предприятиях установлены двигатели, которые выполняют различные функции: первичные двигатели производят механическую энергию, а вторичные — трансформируют механическую энергию в электрическую (электрогенераторы) или электрическую в механическую и тепловую (электромоторы и электроаппараты).

Если для определения суммарной мощности предприятия сложить мощность первичных и вторичных двигателей, то будет допущен повторный счет; кроме того, в расчет суммарной мощности должна входить только мощность, которая используется в производственном процессе. Следовательно, мощность двигателей, установленных на силовой станции предприятия, энергия которых отпускается на сторону, не следует учитывать при определении энергетической мощности определенного предприятия, поскольку она будет учтена на предприятиях — потребителях энергии.

Рис. 7.1. в

Из рис. 7.1 видно, что первичные двигатели могут непосредственно приводить в движение рабочие машины или передавать механическую энергию електрогенераторам для трансформации ее в электрическую; электроэнергия собственных электрогенераторов может быть использована как для питания электромоторов и электроаппаратов своего и смешанного тока, так и для обеспечения хозяйственных нужд предприятия. ). Эта разница есть мощностью первичных двигателей, непосредственно связанных с рабочими машинами (с помощью трансмиссии или системы зубчатых колес).

Мощность электрического привода определяется как сумма мощностей электромоторов и электроаппаратов, то есть вторичных двигателей, которые непосредственно обслуживают производственный процесс.

Иногда при вычислении энергетической мощности предприятия мощность первичных двигателей, обслуживающих электрогенераторы Гп.д.обсл.ел.ген)> неизвестна. Чтобы ее определить, надо мощность электрогенераторов умножить на коэффициент 1,04. Происхождение этого коэффициента следующее: средний коэффициент полезного действия электрогенераторов принимаем равным 0,96, а это означает, что мощность первичных двигателей, которые их обслуживают можно получить делением мощности первичных двигателей на 0,96 или умножением на_= 1,04. 0,96

Для определения количества энергии, потребленной предприятием, пользуются формулой, аналогичной той, которая используется для вычисления суммарной мощности:

Пример 7. =400+50+350 0,736+100 0,736 — 250-1,04 + 220 + 600 = І34І,2л5ж.

Для вычисления Иф необходимо определить энергию, потребленную предприятием:

Ещйпр = 80000 + 42000 o 0,736+10000 — 0,736 — 48000 o 1,04 + 42000 + 90000 = 200352 кВт.

Ещё в 18 веке мощность стали считать в лошадиных силах. До сих пор эта физическая величина употребляется для обозначения силы двигателей. Рядом с показателем мощности двигателя внутреннего сгорания в ваттах продолжают писать значение в л.с.

Мощность как физическая величина, формула мощности

Значение, показывающее, как быстро происходят преобразование, трансляция или потребление энергии в какой-либо системе, – мощность. Для характеристик энергетических условий важно, насколько быстро выполняется процесс. Работа, реализуемая в единицу времени, именуется мощностью:

  • А – работа;
  • t – время.

Можно учитывать отдельно мощность в механике и электрическую мощность.

Чтобы получить ответ на вопрос: в чем измеряется механическая мощность, рассматривают действие силы на движущееся тело. Сила проделывает работу, мощность в таком случае определяется по формуле:

  • F – сила;
  • v – скорость.

При вращательном движении эту величину определяют с учётом момента силы и частоты вращения, «об./мин.».

Зависимость между электрическим током и мощностью

В электротехнике работой будет U – напряжение, которое перемещает 1 кулон, количество перемещаемых в единицу времени кулонов – это ток (I). Мощность электротока или электрическую мощность P получают, умножив ток на напряжение:

Это полная работа, выполненная за 1 секунду. Зависимость здесь прямая. Изменяя ток или напряжение, изменяют мощность, расходуемую устройством.

Одинакового значения Р добиваются, варьируя одну из двух величин.

Определение единицы измерения мощности тока

Единица измерения мощности тока носит имя Джеймса Ватта, шотландского инженера-механика. 1 Вт – это мощность, которую вырабатывает ток 1 А при разности потенциалов 1 В.

К примеру, источник при напряжении 3,5 В создаёт в цепи ток 0,2 А, тогда мощность тока получится:

P = U*I = 3,5*0,2 = 0,7 Вт.

Внимание! В механике мощность принято изображать буквой N, в электротехнике – буквой P. В чем измеряется n и P? Независимо от обозначения, это одна величина, и измеряется она в ваттах «Вт».

Ватт и другие единицы измерения мощности

Говоря о том, в чем измеряется мощность, необходимо знать, о чём идёт речь. Ватт – это величина, соответствующая 1 Дж/с. Она принята в Международной Системе Единиц. В каких единицах ещё измеряется мощность? Раздел науки астрофизика работает с единицей под названием эрг/с. Эрг – очень маленькая величина, равная 10-7 Вт.

Ещё одна, поныне распространённая, единица из этого ряда – «лошадиная сила». В 1789 году Джеймс Ватт подсчитал, что груз весом 75 кг из шахты может вытащить одна лошадь и сделать это со скоростью 1 м/с. Исходя из подсчёта такой трудоёмкости, мощность двигателей допускается измерить этой величиной в соотношении:

1 л.с. = 0,74 кВт.

Интересно. Американцы и англичане считают, что 1 л.с. = 745. 7 Вт, а русские – 735.5 Вт. Спорить, кто прав, а кто нет, не имеет смысла, так как мера эта внесистемная и не должна быть использована. Международная организация законодательной метрологии рекомендует изъять её из обращения.

В России при расчёте полиса КАСКО или ОСАГО используют эти данные силового агрегата автомобиля.

Формула взаимосвязи между мощностью, напряжением и силой тока

В электротехнике работу рассматривают как некоторое количество энергии, отдаваемое источником питания на действие электроприбора в период времени. Поэтому электрическая мощность есть величина, описывающая быстроту трансформации или передачи электроэнергии. Её формула для постоянного тока выглядит так:

  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А.

Для некоторых случаев, пользуясь формулой закона Ома, мощность можно вычислить, подставив значение сопротивления:

P = I*2*R, где:

  • I – сила тока, А;
  • R – сопротивление, Ом.

В случае расчётов мощности цепей переменного тока придётся столкнуться с тремя видами:

  • активная её формула: P = U*I*cos ϕ, где – коэффициент угла сдвига фаз;
  • реактивная рассчитывается: Q = U*I*sin ϕ ;
  • полная представлена в виде: S = √P2 + Q2, гдe P – aктивная, а Q2 – реактивная.

Расчёты для однофазной и трёхфазной цепей переменного тока выполняются по разным формулам.

Важно! Потребители электроэнергии на предприятиях в большинстве асинхронные двигатели, трансформаторы и другие индуктивные приёмники. При работе они используют реактивную мощность, а та, протекая по линиям электропередач, приводит ЛЭП к дополнительной нагрузке. Чтобы повысить качество энергии, используют компенсацию реактивной энергии в виде конденсаторных установок.

Приборы для измерения электрической мощности

Провести измерения мощности позволяет ваттметр. У него две обмотки. Одна включается в цепь последовательно, как амперметр, вторая параллельно, как вольтметр. В установках электроэнергетики ваттметры определяют значения в киловатт-час «кВт*час». В измерениях нуждается не только электрическая, а также лазерная энергия. Приборы, способные измерять этот показатель, изготавливаются как стационарного, так и переносного исполнения. С их помощью оценивают уровень лазерных излучений оборудования, применяющего этот вид энергии. Один из портативных измерителей – LP1, японского производителя. LP1 разрешает напрямую определять значения силы светового излучения, к примеру, в визуальном пятне оптических устройств проигрывателей DVD.

Мощность в бытовых электрических приборах

Для нагрева металла нити накаливания лампочки, увеличения температуры рабочей поверхности утюга или иного бытового прибора, тратится определённое количество электроэнергии. Её величину, отбираемую нагрузкой за час, считают потребляемой мощностью этого аппарата.

Внимание! Если на лампочке написано «40 W, 230 V», это значит, что за 1 час она потребляет из сети переменного тока 40 Вт. Зная количество лампочек и параметры, подсчитывают, сколько энергии тратится на освещение комнат в месяц.

Как перевести ватты

Так как ватт величина маленькая, в быту оперируют киловаттами, пользуются системой перевода величин:

  • 1 Вт = 0,001 кВт;
  • 10 Вт = 0,01 кВт;
  • 100 Вт = 0,1 кВт;
  • 1000 Вт = 1 кВт.

Мощность некоторых электрических приборов, Вт

Средние значения потребления электроэнергии бытовых устройств:

  • плиты – 110006000 Вт;
  • холодильники – 150-600 Вт;
  • стиральные машины – 1000-3000 Вт;
  • пылесосы – 1300-4000 Вт;
  • электрочайники – 2000-3000 Вт.

Параметры каждого бытового прибора указываются в паспорте, а также обозначаются на корпусе. Там определены точные значения для информации потребителя.

Видео

Выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Эффективная мощность , мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу. Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на приведение в действие вспомогательных агрегатов или механизмов, необходимых для его работы, но имеющих отдельный привод (не от двигателя непосредственно). Полная Э. м. — мощность двигателя без вычета указанных затрат. Номинальная Э. м., или просто номинальная мощность, — Э. м., гарантированная заводом-изготовителем для определённых условий работы. В зависимости от типа и назначения двигателя устанавливаются Э. м., регламентируемые стандартами или техническими условиями (например, наибольшая мощность судового реверсивного двигателя при определённой частоте вращения коленчатого вала в случае заднего хода судна — так называемая мощность заднего хода, наибольшая мощность авиационного двигателя при минимальном удельном расходе топлива — так называемая крейсерская мощность и т. п.). Э. м. зависит от форсирования (интенсификации) рабочего процесса, размеров и механического кпд двигателя.

Единицы измерения

Другой распространённой единицей измерения мощности является лошадиная сила .

Соотношения между единицами мощности
Единицы Вт кВт МВт кгс·м/с эрг/с л. с.
1 ватт 1 10 -3 10 -6 0,102 10 7 1,36·10 -3
1 киловатт 10 3 1 10 -3 102 10 10 1,36
1 мегаватт 10 6 10 3 1 102·10 3 10 13 1,36·10 3
1 килограмм-сила-метр в секунду 9,81 9,81·10 -3 9,81·10 -6 1 9,81·10 7 1,33·10 -2
1 эрг в секунду 10 -7 10 -10 10 -13 1,02·10 -8 1 1,36·10 -10
1 лошадиная сила 735,5 735,5·10 -3 735,5·10 -6 75 7,355·10 9 1

Мощность в механике

Если на движущееся тело действует сила , то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется тело:

M — момент, — угловая скорость, — число пи , n — частота вращения (об/мин).

Электрическая мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

S — Полная мощность, ВА

P — Активная мощность, Вт

Q — Реактивная мощность, ВАр

Приборы для измерения мощности

Примечания

См. также

Ссылки

  • Влияние формы электрического тока на его действие. Журнал «Радио», номер 6, 1999 г.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Мощность (физика)» в других словарях:

    Наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, св ва и строение материи и законы её движения. Понятия Ф. и её законы лежат в основе всего естествознания. Ф. относится к точным наукам и изучает количеств … Физическая энциклопедия

    Примеры разнообразных физических явлений Физика (от др. греч. φύσις … Википедия

    I. Предмет и структура физики Ф. – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего… … Большая советская энциклопедия

    Физика высоких плотностей энергий (англ. High Energy Density Physics, HED Physics) раздел физики на стыке физики конденсированного состояния и физики плазмы, занимающийся изучением систем, имеющих высокую плотность энергии. Под высокой … Википедия

    Электрическая мощность физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Содержание 1 Мгновенная электрическая мощность … Википедия

    Электрическая мощность физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Содержание 1 Мгновенная электрическая мощность 2 Мощность постоянного тока … Википедия

    У этого термина существуют и другие значения, см. Интенсивность. Интенсивность Размерность MT−3 Единицы измерения СИ Вт/м² … Википедия

    Ваттметр (ватт + гр. μετρεω измеряю) измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала. Содержание 1 Классификация 2 Ваттметры низкой частоты и постоянного тока … Википедия

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Энциклопедичный YouTube

    1 / 5

    ✪ Урок 363. Мощность в цепи переменного тока

    ✪ Активная, реактивная и полная мощность. Что это такое, на примере наглядной аналогии.

    ✪ Работа и мощность электрического тока. Работа тока | Физика 8 класс #19 | Инфоурок

    ✪ В чём разница между НАПРЯЖЕНИЕМ и ТОКОМ

    ✪ Ватт Джоуль и Лошадиная сила

    Субтитры

Мгновенная электрическая мощность

Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи. {2}\cdot r} прибавляется к поглощаемой или вычитается из отдаваемой.

Мощность переменного тока

В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для большинства простых практических расчётов не слишком полезна непосредственно. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

Для того, чтобы связать понятия полной, активной, реактивной мощностей и коэффициента мощности , удобно обратиться к теории комплексных чисел . Можно считать, что мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная мощность является его действительной частью, реактивная мощность — мнимой частью, полная мощность — модулем, а угол (сдвиг фаз) — аргументом. {2}}}} .

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

Необходимо отметить, что величина для значений φ {\displaystyle \varphi } от 0 до плюс 90° является положительной величиной. Величина sin ⁡ φ {\displaystyle \sin \varphi } для значений φ {\displaystyle \varphi } от 0 до −90° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой Q = U I sin ⁡ φ {\displaystyle Q=UI\sin \varphi } , реактивная мощность может быть как положительной величиной (если нагрузка имеет активно-индуктивный характер), так и отрицательной (если нагрузка имеет активно-ёмкостный характер). Данное обстоятельство подчёркивает тот факт, что реактивная мощность не участвует в работе электрического тока. Когда устройство имеет положительную реактивную мощность, то принято говорить, что оно её потребляет, а когда отрицательную — то производит, но это чистая условность, связанная с тем, что большинство электропотребляющих устройств (например, асинхронные двигатели), а также чисто активная нагрузка, подключаемая через трансформатор , являются активно-индуктивными.

Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности .

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии, возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения.

Полная мощность

Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (русское обозначение: В·А ; международное: V·A ) .

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I {\displaystyle I} в цепи и напряжения U {\displaystyle U} на её зажимах: S = U ⋅ I {\displaystyle S=U\cdot I} ; связана с активной и реактивной мощностями соотношением: S = P 2 + Q 2 , {\displaystyle S={\sqrt {P^{2}+Q^{2}}},} где P {\displaystyle P} — активная мощность, Q {\displaystyle Q} — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q > 0 {\displaystyle Q>0} , а при ёмкостной Q

Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой: S ⟶ = P ⟶ + Q ⟶ . {*}}},} где U ˙ {\displaystyle {\dot {U}}} — комплексное напряжение, I ˙ {\displaystyle {\dot {I}}} — комплексный ток, Z {\displaystyle \mathbb {Z} } — импеданс, * — оператор комплексного сопряжения .

Модуль комплексной мощности | S ˙ | {\displaystyle \left|{\dot {S}}\right|} равен полной мощности S {\displaystyle S} . Действительная часть R e (S ˙) {\displaystyle \mathrm {Re} ({\dot {S}})} равна активной мощности P {\displaystyle P} , а мнимая I m (S ˙) {\displaystyle \mathrm {Im} ({\dot {S}})} — реактивной мощности Q {\displaystyle Q} с корректным знаком в зависимости от характера нагрузки.Мощность некоторых электрических приборов

В таблице указаны значения мощности некоторых потребителей электрического тока:

Электрический прибор Мощность,Вт
лампочка фонарика 1
сетевой роутер, хаб 10…20
системный блок ПК 100…1700
системный блок сервера 200…1500
монитор для ПК ЭЛТ 15…200
монитор для ПК ЖК 2…40
лампа люминесцентная бытовая 5…30
лампа накаливания бытовая 25…150
Холодильник бытовой 15…700
Электропылесос 100… 3000
Электрический утюг 300…2 000
Стиральная машина 350…2 000
Электрическая плитка 1 000…2 000
Сварочный аппарат бытовой 1 000…5 500
Двигатель трамвая 45 000…50 000
Двигатель электровоза 650 000
Электродвигатель шахтной подъемной машины 1 000 000. ..5 000 000
Электродвигатели прокатного стана 6 000 000…9 000 000

В чем измеряется работа тока в физике

Электрический ток вырабатывается для того, чтобы в дальнейшем использовать его в определенных целях, для совершения какой-либо работы. Благодаря электричеству, функционируют все приборы, устройства и оборудование. Сама работа представляет собой определенные усилия, прилагаемые для перемещения электрического заряда на установленное расстояние. Условно, такая работа в пределах участка цепи, будет равна численному значению напряжения на данном участке.

Для выполнения необходимых расчетов необходимо знать, в чем измеряется работа тока. Все расчеты проводятся на основании исходных данных, полученных с помощью измерительных приборов. Чем больше величина заряда, тем больше усилий требуется для его перемещения, тем большая работа будет совершена.

Что называют работой тока

Электрический ток, как физическая величина, сам по себе не имеет практического значения. Наиболее важным фактором является действие тока, характеризующееся выполняемой им работой. Сама работа представляет собой определенные действия, в процессе которых один вид энергии превращается в другой. Например, электрическая энергия с помощью вращения вала двигателя, превращается в механическую энергию. Работа самого электрического тока заключается в движении зарядов в проводнике под действием электрического поля. Фактически вся работа по перемещению заряженных частиц выполняется электрическим полем.

С целью выполнения расчетов должна быть выведена формула работы электрического тока. Для составления формул понадобятся такие параметры, как сила тока и электрическое напряжение. Поскольку работа электрического тока и работа электрического поля – это одно и то же, она будет выражаться в виде произведения напряжения и заряда, протекающего в проводнике. То есть: A = Uq. Данная формула была выведена из соотношения, определяющего напряжение в проводнике: U = A/q. Отсюда следует, что напряжение представляет собой работу электрического поля А по переносу заряженной частицы q.

Сама заряженная частица или заряд отображается в виде произведения силы тока и времени, затраченного на движение этого заряда по проводнику: q = It. В этой формуле было использовано соотношение для силы тока в проводнике: I = q/t. То есть, сила тока является отношением заряда к промежутку времени, за которое заряд проходит через поперечное сечение проводника. В окончательном виде формула работы электрического тока будет выглядеть, как произведение известных величин: A = UIt.

В каких единицах измеряется работа электрического тока

Прежде чем непосредственно решать вопрос, в чем измеряется работа электрического тока, необходимо собрать единицы измерений всех физических величин, с помощью которых вычисляется этот параметр. Любая работа измеряется в джоулях, следовательно, единицей измерения данной величины будет 1 Джоуль (1 Дж). Напряжение измеряется в вольтах, сила тока – в амперах, а время – в секундах. Значит единица измерения будет выглядеть следующим образом: 1 Дж = 1В х 1А х 1с.

Исходя из полученных единиц измерения, работа эл тока будет определяться, как произведение силы тока на участке цепи, напряжения на концах участка и промежутка времени, за которое ток протекает по проводнику.

Измерение проводятся с помощью амперметра, вольтметра и часов. Эти приборы позволяют эффективно решить проблему, как найти точное значение данного параметра. При включении амперметра и вольтметра в цепь, необходимо следить за их показаниями в течение установленного промежутка времени. Полученные данные вставляются в формулу, после чего выводится конечный результат.

Функции всех трех приборов объединяются в электросчетчиках, учитывающих потребленную энергию, а фактически работу, совершенную электротоком. Здесь используется уже другая единица – 1 кВт х ч, что также означает, сколько работы было совершено в течение единицы времени.

Сегодня электрический ток имеет большую область применения. Связано это с тем, что он переносит с собой энергию, которую можно превратить в любую форму.

Что такое работа тока

При хаотичном движении заряженных частиц в проводнике электрическое поле будет совершать работу, которую решили назвать работой тока. Определение работы тока следующее: это работа электрического поля по переносу зарядов внутри проводника.

Важно! Помимо электрических сил, на проводник действуют еще и магнитные, которые также могут совершать работу. Однако в обычных условиях она будет очень мала.

Мощность

Абсолютно каждый электрический прибор рассчитан на поглощение энергии за единицу времени. Поэтому на практике большее значение имеет такое понятие, как мощность. Мощность — это скалярная физическая величина, в общем виде равная скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы.

Единицы измерения

Любая физическая величина, которая может быть превращена в энергию, будет измеряться в Джоулях (Дж). 1 Джоуль равен работе при перемещении точки, к которой приложена сила, равная 1 Ньютону, умноженному на Путь в 1 метр. Получается, что 1 Дж = 1 Н · 1 м.

Единица измерения мощности — это Ватт (Вт). Он равен работе 1 Дж, совершенной за единицу времени в 1 с. Таким образом, 1 Вт = 1 Дж : 1 с

Формула вычисления

В 1841 году английский ученый Джеймс Джоуль сформулировал закон для нахождения количественной меры теплового воздействия электрического тока. В 1842 году этот же закон был также открыт русским физиком Эмилием Ленцем. Из-за этого он получил двойное название закона Джоуля-Ленца. В общем виде закон записывается следующим образом: Q = I² • R • t.

Он имеет достаточно обобщенный характер, так как не имеет зависимости от природных сил, генерирующих ток. Сегодня этот закон активно применяется в быту. Например, для определения степени нагрева вольфрамовой нити, используемой в лампочках.

Закон Джоуля-Ленца определяет количество теплоты, выделяемое током. Но, тем не менее, это поможет узнать, по каким формулам вычисляется работа электрического поля. Всё потому, что она впоследствии проявляется в виде нагревания проводника. Это говорит о том, что работа тока равна теплоте нагревания проводника (A=Q). Работа эл тока, формула: А= I² • R • t. Это не единственная формула для нахождения работы. Если использовать закон Ома для участка цепи (I=U:R), то можно вывести еще две формулы: А=I•U•t или A=U²:R.

Общая формула для того, чтобы вычислять мощность, заключается в ее прямой пропорциональности работе и обратной зависимости от времени (P=A:t). Если говорить о мощности в электрическом поле, то исходя из предыдущих формул, можно составить целых три: Р= I² • R; Р=I•U; Р=U²:R.

Приборы для измерения тока

Электроизмерительные приборы — это особый вид устройств, которые используются для измерения многих электрических величин. К ним относятся:

  • Амперметр переменного тока;
  • Вольтметр переменного тока;
  • Омметр;
  • Мультиметр;
  • Частометр;
  • Электрические счетчики.

Амперметр

Чтобы определить силу тока в электрической цепи, необходимо применить амперметр. Данный прибор включается в цепь последовательным образом и из-за пренебрежимо малого внутреннего сопротивления не оказывает влияния на ее состояние. Шкала амперметра проградуирована в амперах.

В классическом приборе через электромагнитную катушку проходит измеряемый ток, который образует магнитное поле, заставляющее отклоняться магнитную стрелку. Угол отклонения прямо пропорционален измеряемому току.

Электродинамический амперметр имеет более сложный принцип работы. В нем находятся две катушки: одна подвижная, другая стоит на месте. Между собой они могут быть соединены последовательно или параллельно. При прохождении тока через катушки их магнитные поля начинают взаимодействовать, что в результате заставляет подвижную катушку с закрепленной на ней стрелкой отклониться на некоторый угол, пропорциональный величине измеряемого тока.

Вольтметр

Для определения величины напряжения (разности потенциалов) на участке цепи используют вольтметр. Подключаться прибор должен параллельно цепи и обладать высоким внутренним сопротивлением. Тогда лишь сотые доли силы тока попадут в прибор.

Принцип работы заключается в том, что внутри вольтметра установлена катушка и последовательно подключенный резистор с сопротивлением не менее 1кОм, на котором проградуирована шкала вольтов. Самое интересное, что на самом деле резистор регистрирует силу тока. Однако деления подобраны таким образом, что показания соответствуют значению напряжения.

Омметр

Данный прибор используют для определения электрически активного сопротивления. Принцип действия состоит в изменении измеряемого сопротивления в напрямую зависящее от него напряжение благодаря операционному усилителю. Нужный объект должен быть подключен к цепи обратной связи или к усилителю.

Если омметр электронный, то он будет работать по принципу измерения силы тока, протекающего через необходимое сопротивление при постоянной разности потенциалов. Все элементы соединяют последовательно. В этом случае сила тока будет иметь следующую зависимость: I = U/(r0 + rx), где U — ЭДС источника, r0 — сопротивление амперметра, rx — искомое сопротивление. Согласно этой зависимости и определяют сопротивление.

Мультиметр

Приведенные в пример приборы сегодня используют лишь в школах на уроках физики. Для профессиональных задач были придуманы мультиметры. Самое обычное устройство включает в себя одновременно функции амперметра, вольтметра и омметра. Прибор бывает как легко переносимым, так и огромным стационарным с большим количеством возможностей. Название «мультиметр» в первый раз было применено именно к цифровому измерителю. Аналоговые приборы чаще называют «авометр», «тестер» или просто «Цешка».

Работа тока — сложная, но очень важная тема в электродинамике. Не зная ее, не получится решить даже простейших задач. Даже электрики используют формулы по нахождению работы для проведения необходимых подсчетов.

Для определения работы, которая совершается током, проходящим по некоторому участку цепи, нужно воспользоваться определением напряжения: . Значит,

где А — работа тока; q — электрический заряд, который прошел за определенное время через исследуемый участок цепи. Подставив в последнее равенство формулу q = It, имеем:

Работа электрического тока на участке цепи является произведением напряжения на концах это­го участка на силу тока и на время, на протяжении которого совершалась работа.

Закон Джоуля-Ленца .

Закон Джоуля — Ленца гласит: количество теплоты, которое выделяется в проводнике на участке электрической цепи с сопротивлением R при протекании по нему постоянного тока I в течение времени t равно произведению квадрата тока на сопротивление и время:

Закон был установлен в 1841 г. английским физиком Дж. П. Джоулем, а в 1842 г. подтверж­ден точными опытами русского ученого Э. X. Ленца. Само же явление нагрева проводника при прохождении по нему тока было открыто еще в 1800 г. французским ученым А. Фуркруа, которо­му удалось раскалить железную спираль, пропустив через нее электрический ток.

Из закона Джоуля — Ленца видно, что при последовательном соединении проводников, поскольку ток в цепи всюду одинаков, максимальное количество тепла будет выделяться на про­воднике с наибольшим сопротивлением. Это применяется в технике, например, для распыления металлов.

При параллельном соединении каждый проводник находятся под одинаковым напряжением, но токи в них разные. Из формулы (Q = I 2 Rt) видно, что, так как, согласно закону Ома , то

Следовательно, на проводнике с меньшим сопротивлением будет выделяться больше тепла.

Если в формуле (А = IUt) выразить U через IR, воспользовавшись законом Ома, получим Закон Джоуля — Ленца. Это лишний раз подтверждает тот факт, что работа тока расходуется на выделение тепла на активном сопротивлении в цепи.

что такое n в физике? Формулы, в которых встречается строчная n

Изучение физики в школе длится несколько лет. При этом ученики сталкиваются с проблемой, что одни и те же буквы обозначают совершенно разные величины. Чаще всего этот факт касается латинских букв. Как же тогда решать задачи?

Пугаться такого повтора не стоит. Ученые постарались ввести их в обозначение так, чтобы одинаковые буквы не встретились в одной формуле. Чаще всего ученики сталкиваются с латинской n. Она может быть строчной или прописной. Поэтому логично возникает вопрос о том, что такое n в физике, то есть в определенной встретившейся ученику формуле.

Что обозначает прописная буква N в физике?

Чаще всего в школьном курсе она встречается при изучении механики. Ведь там она может быть сразу в дух значениях — мощность и сила нормальной реакции опоры. Естественно, что эти понятия не пересекаются, ведь используются в разных разделах механики и измеряются в разных единицах. Поэтому всегда нужно точно определить, что такое n в физике.

Мощность — это скорость изменения энергии системы. Это скалярная величина, то есть просто число. Единицей ее измерения служит ватт (Вт).

Сила нормальной реакции опоры — сила, которая оказывает действие на тело со стороны опоры или подвеса. Кроме числового значения, она имеет направление, то есть это векторная величина. Причем она всегда перпендикулярна поверхности, на которую производится внешнее воздействие. Единицей измерения этой N является ньютон (Н).

Что такое N в физике, помимо уже указанных величин? Это может быть:

    постоянная Авогадро;

    увеличение оптического прибора;

    концентрация вещества;

    число Дебая;

    полная мощность излучения.

Что может обозначать строчная буква n в физике?

Список наименований, которые могут за ней скрываться, достаточно обширен. Обозначение n в физике используется для таких понятий:

    показатель преломления, причем он может быть абсолютным или относительным;

    нейтрон — нейтральная элементарная частица с массой незначительно большей, чем у протона;

    частота вращения (используется для замены греческой буквы «ню», так как она очень похожа на латинскую «вэ») — число повторения оборотов за единицу времени, измеряется в герцах (Гц).

Что означает n в физике, кроме уже указанных величин? Оказывается, за ней скрываются основное квантовое число (квантовая физика), концентрация и постоянная Лошмидта (молекулярная физика). Кстати, при вычислении концентрации вещества требуется знать величину, которая также записывается латинской «эн». О ней будет идти речь ниже.

Какая физическая величина может быть обозначена n и N?

Ее название происходит от латинского слова numerus, в переводе оно звучит как «число», «количество». Поэтому ответ на вопрос о том, что значит n в физике, достаточно прост. Это количество любых предметов, тел, частиц — всего, о чем идет речь в определенной задаче.

Причем «количество» — одна из немногих физических величин, которые не имеют единицы измерения. Это просто число, без наименования. Например, если в задаче идет речь о 10 частицах, то n будет равно просто 10. Но если получается так, что строчная «эн» уже занята, то использовать приходится прописную букву.

Формулы, в которых фигурирует прописная N

Первая из них определяет мощность, которая равна отношению работы ко времени:

В молекулярной физике имеется такое понятие, как химическое количество вещества. Обозначается греческой буквой «ню». Чтобы его сосчитать, следует разделить количество частиц на число Авогадро :

Кстати, последняя величина тоже обозначается столь популярной буквой N. Только у нее всегда присутствует нижний индекс — А.

Чтобы определить электрический заряд, потребуется формула:

Еще одна формула с N в физике частота колебаний. Чтобы ее сосчитать, нужно их число разделить на время:

Появляется буква «эн» в формуле для периода обращения:

Формулы, в которых встречается строчная n

В школьном курсе физики эта буква чаще всего ассоциируется с показателем преломления вещества. Поэтому важным оказывается знание формул с ее применением.

Так, для абсолютного показателя преломления формула записывается следующим образом:

Здесь с — скорость света в вакууме, v — его скорость в преломляющей среде.

Формула для относительного показателя преломления несколько сложнее:

n 21 = v 1: v 2 = n 2: n 1 ,

где n 1 и n 2 — абсолютные показатели преломления первой и второй среды, v 1 и v 2 — скорости световой волны в указанных веществах.

Как найти n в физике? В этом нам поможет формула, в которой требуется знать углы падения и преломления луча, то есть n 21 = sin α: sin γ.

Чему равно n в физике, если это показатель преломления?

Обычно в таблицах приводятся значения для абсолютных показателей преломления различных веществ. Не стоит забывать, что эта величина зависит не только от свойств среды, но и от длины волны. Табличные значения показателя преломления даются для оптического диапазона.

Итак, стало ясно, что такое n в физике. Чтобы не осталось каких-либо вопросов, стоит рассмотреть некоторые примеры.

Задача на мощность

№1. Во время пахоты трактор тянет плуг равномерно. При этом он прилагает силу 10 кН. При таком движении в течение 10 минут он преодолевает 1,2 км. Требуется определить развиваемую им мощность.

Перевод единиц в СИ. Начать можно с силы, 10 Н равны 10000 Н. Потом расстояние: 1,2 × 1000 = 1200 м. Осталось время — 10 × 60 = 600 с.

Выбор формул. Как уже было сказано выше, N = А: t. Но в задаче нет значения для работы. Для ее вычисления пригодится еще одна формула: А = F × S. Окончательный вид формулы для мощности выглядит так: N = (F × S) : t.

Решение. Вычислим сначала работу, а потом — мощность. Тогда в первом действии получится 10 000 × 1 200 = 12 000 000 Дж. Второе действие дает 12 000 000: 600 = 20 000 Вт.

Ответ. Мощность трактора равна 20 000 Вт.

Задачи на показатель преломления

№2. Абсолютный показатель преломления у стекла равен 1,5. Скорость распространения света в стекле меньше, чем в вакууме. Требуется определить, во сколько раз.

В СИ переводить данные не требуется.

При выборе формул остановиться нужно на этой: n = с: v.

Решение. Из указанной формулы видно, что v = с: n. Это значит, что скорость распространения света в стекле равна скорости света в вакууме, деленному на показатель преломления. То есть она уменьшается в полтора раза.

Ответ. Скорость распространения света в стекле меньше, чем в вакууме, в 1,5 раза.

№3. Имеются две прозрачные среды. Скорость света в первой из них равна 225 000 км/с, во второй — на 25 000 км/с меньше. Луч света идет из первой среды во вторую. Угол падения α равен 30º. Вычислить значение угла преломления.

Нужно ли переводить в СИ? Скорости даны во внесистемных единицах. Однако при подстановке в формулы они сократятся. Поэтому переводить скорости в м/с не нужно.

Выбор формул, необходимых для решения задачи. Потребуется использовать закон преломления света: n 21 = sin α: sin γ. А также: n = с: v.

Решение. В первой формуле n 21 — это отношение двух показателей преломления рассматриваемых веществ, то есть n 2 и n 1 . Если записать вторую указанную формулу для предложенных сред, то получатся такие: n 1 = с: v 1 и n 2 =с: v 2 . Если составить отношение двух последних выражений, получится, что n 21 = v 1: v 2 . Подставив его в формулу закона преломления, можно вывести такое выражение для синуса угла преломления: sin γ = sin α × (v 2: v 1).

Подставляем в формулу значения указанных скоростей и синуса 30º (равен 0,5), получается, что синус угла преломления равен 0,44. По таблице Брадиса получается, что угол γ равен 26º.

Ответ. Значение угла преломления — 26º.

Задачи на период обращения

№4. Лопасти ветряной мельницы вращаются с периодом, равным 5 секундам. Вычислите число оборотов этих лопастей за 1 час.

Переводить в единицы СИ нужно только время 1 час. Оно будет равно 3 600 секундам.

Подбор формул . Период вращения и число оборотов связаны формулой Т = t: N.

Решение. Из указанной формулы число оборотов определяется отношением времени к периоду. Таким образом, N = 3600: 5 = 720.

Ответ. Число оборотов лопастей мельницы равно 720.

№5. Винт самолета вращается с частотой 25 Гц. Какое время потребуется винту, чтобы совершить 3 000 оборотов?

Все данные приведены с СИ, поэтому переводить ничего не нужно.

Необходимая формула : частота ν = N: t. Из нее необходимо только вывести формулу для неизвестного времени. Оно является делителем, поэтому его полагается находить делением N на ν.

Решение. В результате деления 3 000 на 25 получается число 120. Оно будет измеряться в секундах.

Ответ. Винт самолета совершает 3000 оборотов за 120 с.

Подведем итоги

Когда ученику в задаче по физике встречается формула, содержащая n или N, ему нужно разобраться с двумя моментами. Первый — из какого раздела физики приведено равенство. Это может быть ясно из заголовка в учебнике, справочнике или слов учителя. Потом следует определиться с тем, что скрывается за многоликой «эн». Причем в этом помогает наименование единиц измерения, если, конечно, приведено ее значение. Также допускается еще один вариант: внимательно посмотрите на остальные буквы в формуле. Возможно, они окажутся знакомыми и дадут подсказку в решаемом вопросе.

    В математике повсеместно используются символы для упрощения и сокращения текста. Ниже приведён список наиболее часто встречающихся математических обозначений, соответствующие команды в TeXе, объяснения и примеры использования. Кроме указанных… … Википедия

    Список используемых в математике специфических символов можно увидеть в статье Таблица математических символов Математические обозначения («язык математики») сложная графическая система обозначений, служащая для изложения абстрактных… … Википедия

    Список знаковых систем (систем обозначений и т.п.), используемых человеческой цивилизацией, за исключением письменностей, для которых имеется отдельный список. Содержание 1 Критерии включения в список 2 Математика … Википедия

    Поль Адриен Морис Дирак Paul Adrien Maurice Dirac Дата рождения: 8& … Википедия

    Дирак, Поль Адриен Морис Поль Адриен Морис Дирак Paul Adrien Maurice Dirac Дата рождения: 8 августа 1902(… Википедия

    Готфрид Вильгельм Лейбниц Gottfried Wilhelm Leibniz … Википедия

    У этого термина существуют и другие значения, см. Мезон (значения). Мезон (от др. греч. μέσος средний) бозон сильного взаимодействия. В Стандартной модели, мезоны это составные (не элементарные) частицы, состоящие из чётного… … Википедия

    Ядерная физика … Википедия

    Альтернативными теориями гравитации принято называть теории гравитации, существующие как альтернативы общей теории относительности (ОТО) или существенно (количественно или принципиально) модифицирующие ее. К альтернативным теориям гравитации… … Википедия

    Альтернативными теориями гравитации принято называть теории гравитации, существующие как альтернативы общей теории относительности или существенно (количественно или принципиально) модифицирующие ее. К альтернативным теориям гравитации часто… … Википедия

Шпаргалка с формулами по физике для ЕГЭ

и не только (может понадобиться 7, 8, 9, 10 и 11 классам).

Для начала картинка, которую можно распечатать в компактном виде.

Механика

  1. Давление Р=F/S
  2. Плотность ρ=m/V
  3. Давление на глубине жидкости P=ρ∙g∙h
  4. Сила тяжести Fт=mg
  5. 5. Архимедова сила Fa=ρ ж ∙g∙Vт
  6. Уравнение движения при равноускоренном движении

X=X 0 +υ 0 ∙t+(a∙t 2)/2 S=(υ 2 —υ 0 2) /2а S=(υ +υ 0) ∙t /2

  1. Уравнение скорости при равноускоренном движении υ =υ 0 +a∙t
  2. Ускорение a=(υ υ 0)/t
  3. Скорость при движении по окружности υ =2πR/Т
  4. Центростремительное ускорение a=υ 2 /R
  5. Связь периода с частотой ν=1/T=ω/2π
  6. II закон Ньютона F=ma
  7. Закон Гука Fy=-kx
  8. Закон Всемирного тяготения F=G∙M∙m/R 2
  9. Вес тела, движущегося с ускорением а Р=m(g+a)
  10. Вес тела, движущегося с ускорением а↓ Р=m(g-a)
  11. Сила трения Fтр=µN
  12. Импульс тела p=mυ
  13. Импульс силы Ft=∆p
  14. Момент силы M=F∙ℓ
  15. Потенциальная энергия тела, поднятого над землей Eп=mgh
  16. Потенциальная энергия упруго деформированного тела Eп=kx 2 /2
  17. Кинетическая энергия тела Ek=mυ 2 /2
  18. Работа A=F∙S∙cosα
  19. Мощность N=A/t=F∙υ
  20. Коэффициент полезного действия η=Aп/Аз
  21. Период колебаний математического маятника T=2π√ℓ/g
  22. Период колебаний пружинного маятника T=2 π √m/k
  23. Уравнение гармонических колебаний Х=Хmax∙cos ωt
  24. Связь длины волны, ее скорости и периода λ= υ Т

Молекулярная физика и термодинамика

  1. Количество вещества ν=N/ Na
  2. Молярная масса М=m/ν
  3. Cр. кин. энергия молекул одноатомного газа Ek=3/2∙kT
  4. Основное уравнение МКТ P=nkT=1/3nm 0 υ 2
  5. Закон Гей – Люссака (изобарный процесс) V/T =const
  6. Закон Шарля (изохорный процесс) P/T =const
  7. Относительная влажность φ=P/P 0 ∙100%
  8. Внутр. энергия идеал. одноатомного газа U=3/2∙M/µ∙RT
  9. Работа газа A=P∙ΔV
  10. Закон Бойля – Мариотта (изотермический процесс) PV=const
  11. Количество теплоты при нагревании Q=Cm(T 2 -T 1)
  12. Количество теплоты при плавлении Q=λm
  13. Количество теплоты при парообразовании Q=Lm
  14. Количество теплоты при сгорании топлива Q=qm
  15. Уравнение состояния идеального газа PV=m/M∙RT
  16. Первый закон термодинамики ΔU=A+Q
  17. КПД тепловых двигателей η= (Q 1 — Q 2)/ Q 1
  18. КПД идеал. двигателей (цикл Карно) η= (Т 1 — Т 2)/ Т 1

Электростатика и электродинамика – формулы по физике

  1. Закон Кулона F=k∙q 1 ∙q 2 /R 2
  2. Напряженность электрического поля E=F/q
  3. Напряженность эл. поля точечного заряда E=k∙q/R 2
  4. Поверхностная плотность зарядов σ = q/S
  5. Напряженность эл. поля бесконечной плоскости E=2πkσ
  6. Диэлектрическая проницаемость ε=E 0 /E
  7. Потенциальная энергия взаимод. зарядов W= k∙q 1 q 2 /R
  8. Потенциал φ=W/q
  9. Потенциал точечного заряда φ=k∙q/R
  10. Напряжение U=A/q
  11. Для однородного электрического поля U=E∙d
  12. Электроемкость C=q/U
  13. Электроемкость плоского конденсатора C=S∙ε ε 0 /d
  14. Энергия заряженного конденсатора W=qU/2=q²/2С=CU²/2
  15. Сила тока I=q/t
  16. Сопротивление проводника R=ρ∙ℓ/S
  17. Закон Ома для участка цепи I=U/R
  18. Законы послед. соединения I 1 =I 2 =I, U 1 +U 2 =U, R 1 +R 2 =R
  19. Законы паралл. соед. U 1 =U 2 =U, I 1 +I 2 =I, 1/R 1 +1/R 2 =1/R
  20. Мощность электрического тока P=I∙U
  21. Закон Джоуля-Ленца Q=I 2 Rt
  22. Закон Ома для полной цепи I=ε/(R+r)
  23. Ток короткого замыкания (R=0) I=ε/r
  24. Вектор магнитной индукции B=Fmax/ℓ∙I
  25. Сила Ампера Fa=IBℓsin α
  26. Сила Лоренца Fл=Bqυsin α
  27. Магнитный поток Ф=BSсos α Ф=LI
  28. Закон электромагнитной индукции Ei=ΔФ/Δt
  29. ЭДС индукции в движ проводнике Ei=Вℓυ sinα
  30. ЭДС самоиндукции Esi=-L∙ΔI/Δt
  31. Энергия магнитного поля катушки Wм=LI 2 /2
  32. Период колебаний кол. контура T=2π ∙√LC
  33. Индуктивное сопротивление X L =ωL=2πLν
  34. Емкостное сопротивление Xc=1/ωC
  35. Действующее значение силы тока Iд=Imax/√2,
  36. Действующее значение напряжения Uд=Umax/√2
  37. Полное сопротивление Z=√(Xc-X L) 2 +R 2

Оптика

  1. Закон преломления света n 21 =n 2 /n 1 = υ 1 / υ 2
  2. Показатель преломления n 21 =sin α/sin γ
  3. Формула тонкой линзы 1/F=1/d + 1/f
  4. Оптическая сила линзы D=1/F
  5. max интерференции: Δd=kλ,
  6. min интерференции: Δd=(2k+1)λ/2
  7. Диф.решетка d∙sin φ=k λ

Квантовая физика

  1. Ф-ла Эйнштейна для фотоэффекта hν=Aвых+Ek, Ek=U з е
  2. Красная граница фотоэффекта ν к = Aвых/h
  3. Импульс фотона P=mc=h/ λ=Е/с

Физика атомного ядра

  1. Закон радиоактивного распада N=N 0 ∙2 — t / T
  2. Энергия связи атомных ядер

Ни для кого не секрет, что существуют специальные обозначения для величин в любой науке. Буквенные обозначения в физике доказывают, что данная наука не является исключением в плане идентификации величин при помощи особых символов. Основных величин, а также их производных, достаточно много, каждая из которых имеет свой символ. Итак, буквенные обозначения в физике подробно рассматриваются в данной статье.

Физика и основные физические величины

Благодаря Аристотелю начало употребляться слово физика, так как именно он впервые употребил этот термин, который в ту пору считался синонимом термина философия. Это связано с общностью объекта изучения — законы Вселенной, конкретнее — то, как она функционирует. Как известно, в XVI-XVII веках произошла первая научная революция, именно благодаря ей физика была выделена в самостоятельную науку.

Михаил Васильевич Ломоносов ввел в русский язык слово физика посредством издания учебника в переводе с немецкого — первого в России учебника по физике.

Итак, физика представляет собой раздел естествознания, посвященный изучению общих законов природы, а также материи, ее движение и структуре. Основных физических величин не так много, как может показаться на первый взгляд — их всего 7:

  • длина,
  • масса,
  • время,
  • сила тока,
  • температура,
  • количество вещества,
  • сила света.

Конечно, у них есть свои буквенные обозначения в физике. Например, для массы выбран символ m, а для температуры — Т. Также у всех величин есть своя единица измерения: у силы света — кандела (кд), а у количества вещества единицей измерения является моль.

Производные физические величины

Производных физических величин значительно больше, чем основных. Их насчитывается 26, причем часто некоторые из них приписывают к основным.

Итак, площадь является производной от длины, объем — также от длины, скорость — от времени, длины, а ускорение, в свою очередь, характеризует быстроту изменения скорости. Импульс выражается через массу и скорость, сила — произведение массы и ускорения, механическая работа зависит от силы и длины, энергия пропорциональна массе. Мощность, давление, плотность, поверхностная плотность, линейная плотность, количество теплоты, напряжение, электрическое сопротивление, магнитный поток, момент инерции, момент импульса, момент силы — все они зависят от массы. Частота, угловая скорость, угловое ускорение обратно пропорциональны времени, а электрический заряд имеет прямую зависимость от времени. Угол и телесный угол являются производными величинами из длины.

Какой буквой обозначается напряжение в физике? Напряжение, которое является скалярной величиной, обозначается буквой U. Для скорости обозначение имеет вид буквы v, для механической работы — А, а для энергии — Е. Электрический заряд принято обозначать буквой q, а магнитный поток — Ф.

СИ: общие сведения

Международная система единиц (СИ) представляет собой систему физических единиц, которая основана на Международной системе величин, включая наименования и обозначения физических величин. Она принята Генеральной конференцией по мерам и весам. Именно эта система регламентирует буквенные обозначения в физике, а также их размерность и единицы измерения. Для обозначения используются буквы латинского алфавита, в отдельных случаях — греческого. Также возможно в качестве обозначения использование специальных символов.

Заключение

Итак, в любой научной дисциплине есть особые обозначения для различного рода величин. Естественно, физика не является исключением. Буквенных обозначений достаточно много: сила, площадь, масса, ускорение, напряжение и т. д. Они имеют свои обозначения. Существует специальная система, которая называется Международная система единиц. Считается, что основные единицы не могут быть математически выведены из других. Производные же величины получают при помощи умножения и деления из основных.

Физические величины и единицы их измерения / Блог / Справочник :: Бингоскул

добавить в закладки удалить из закладок

Понятие физической величины

Физическая величина — это это такая физическая величина, которой по соглашению присвоено числовое значение, равное единице.

В таблицах приведены основные и производные физические величины и их единицы, принятые в Международной системе единиц (СИ).

Основные величины

Величина Символ Единица СИ Описание
Длина l метр (м) Протяжённость объекта в одном измерении.
Вес m килограмм (кг) Величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел.
Время t секунда (с) Продолжительность события.
Сила электрического тока I ампер (А) Протекающий в единицу времени заряд.

Термодинамическая

температура

T кельвин (К) Средняя кинетическая энергия частиц объекта.
Сила света

Iv

кандела (кд) Количество световой энергии, излучаемой в заданном направлении в единицу времени.
Количество вещества ν моль (моль) Количество частиц, отнесенное к количеству атомов в 0,012 кг12C

Производные величины

Величина Символ Единица СИ Описание
Площадь S м2 Протяженность объекта в двух измерениях.
Объём V м3 Протяжённость объекта в трёх измерениях.
Скорость v м/с Быстрота изменения координат тела.
Ускорение a м/с² Быстрота изменения скорости объекта.
Импульс p кг·м/с Произведение массы и скорости тела.
Сила

F

кг·м/с2 (ньютон, Н) Действующая на объект внешняя причина ускорения.
Механическая работа A кг·м22 (джоуль, Дж) Скалярное произведение силы и перемещения.
Энергия E кг·м22 (джоуль, Дж) Способность тела или системы совершать работу.
Мощность P кг·м23 (ватт, Вт) Скорость изменения энергии.
Давление p кг/(м·с2) (паскаль, Па) Сила, приходящаяся на единицу площади.
Плотность ρ кг/м3 Масса на единицу объёма.
Поверхностная плотность ρA кг/м2 Масса на единицу площади.
Линейная плотность ρl кг/м Масса на единицу длины.
Количество теплоты Q кг·м22 (джоуль, Дж) Энергия, передаваемая от одного тела к другому немеханическим путём
Электрический заряд q А·с (кулон, Кл)  
Напряжение U м2·кг/(с3·А) (вольт, В) Изменение потенциальной энергии, приходящееся на единицу заряда.
Электрическое сопротивление R м2·кг/(с3·А2) (ом, Ом) сопротивление объекта прохождению электрического тока
Магнитный поток Φ кг/(с2·А) (вебер, Вб) Величина, учитывающая интенсивность магнитного поля и занимаемую им область.
Частота ν с−1 (герц, Гц) Число повторений события за единицу времени.
Угол α радиан (рад) Величина изменения направления.
Угловая скорость ω с−1 (радиан в секунду) Скорость изменения угла.
Угловое ускорение ε с−2 (радиан на секунду в квадрате) Быстрота изменения угловой скорости
Момент инерции I кг·м2 Мера инертности объекта при вращении.
Момент импульса L кг·м2/c Мера вращения объекта.
Момент силы M кг·м22 Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы.
Телесный угол Ω стерадиан (ср)  

Смотри также:

  • Справочные материалы по физике
  • Закон Ома
  • Первый закон Ньютона
  • Второй закон Ньютона
  • Третий закон Ньютона
  • Формулы кинематики
  • Формулы МКТ

Поделитесь в социальных сетях:

3 октября 2018, 15:50

Could not load xLike class!



Разница между K и Q

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    1378
  • Иногда необходимо определить, в каком направлении будет развиваться реакция, исходя из начальной активности или концентрации. В этих ситуациях взаимосвязь между коэффициентом реакции \(Q_c\) и константой равновесия \(K_c\) имеет важное значение для определения чистого изменения. С помощью этой зависимости можно легко рассчитать направление, в котором реакция сместится для достижения химического равновесия, будь то влево или вправо.

    Введение

    \(K_c\) можно использовать для расчета конечных равновесных концентраций реакции с использованием таблицы ICE и естественного течения реакции слева направо или справа налево. Однако что делать, если вы не знаете, по какому пути пойдет реакция? Может помочь простое соотношение между \(K_c\) и коэффициентом реакции, известное как \(Q_c\). Коэффициент реакции \(Q\) выражает относительное отношение продуктов к реагентам в данный момент времени. Используя либо начальные концентрации, либо начальные активности всех компонентов реакции, можно легко определить ход реакции. 9b} \]

    Помните, что концентрации жидкостей и твердых тел не меняются, поэтому они исключаются из выражения. Как показано выше, значение \(Q\) может быть найдено путем возведения продуктов в степень их коэффициентов или стехиометрических коэффициентов, разделенных на реагенты, возведенные в их коэффициенты. Если концентрация продуктов в числителе намного больше, чем концентрация реагентов в знаменателе, \(Q\) будет большой величиной. С другой стороны, небольшое количество продуктов (маленький числитель), деленное на большое значение концентрации реагентов (большой знаменатель), даст малое значение Q. Выражения для Q очень похожи на выражения для \(K \): 9b} \]

    Чтобы определить, в каком направлении пойдет реакция, просто сравните \(Q_c\), начальное соотношение концентраций, с \(K_c\), константой равновесия, и оцените результаты.

    Q против K: что это значит?

    Когда вы устанавливаете \(Q\) вместо \(K\), возможны пять отношений:

    • \(Q=K\)
    • \(Q=0\)
    • \(Q<К\)
    • \(Q= \infty\) и
    • \(Q>К\).

    Чтобы правильно предсказать, как будет развиваться реакция, вы должны знать эти взаимосвязи.

    Ситуация 1: Q = K

    Когда Q=K, система находится в равновесии и нет смещения ни влево, ни вправо.

    Возьмем, например, обратимую реакцию, показанную ниже:

    \[ CO_{(g)}+2H_{2 \; (g)} \rightleftharpoons CH_{3}OH_{(g)} \]

    Значение K c при 483 K равно 14,5. Если Q=14,5, то реакция находится в равновесии и не будет развития реакции ни вперед, ни назад.

    Ситуация 2: Q

    < K

    Когда Q

    Рассмотрим еще раз:

    \[ CO_{(g)}+2H_{2 \; (g)} \rightleftharpoons CH_{3}OH_{(g)} \]

    Для Q

    \[ CO_{(g)}+2H_{2 \; (g)} \longrightarrow CH_{3}OH_{(g)} \]

    , чтобы можно было установить равновесие.

    Q равно нулю

    Если Q=0, то Q меньше K. Следовательно, когда Q=0, реакция сдвигается вправо (вперед). Простой способ запомнить эти отношения — подумать: «Если у вас ничего нет, единственное, что вам остается делать, — это двигаться вперед». Если Q равно нулю, реакция сдвинется вперед (вправо):

    \[CO_{(g)}+2H_{2 \; (g)} \longrightarrow CH_{3}OH_{(g)} \]

    Ситуация 3: Q > K

    Когда Q>K, продуктов больше, чем реагентов. Чтобы уменьшить количество продуктов, реакция сдвинется влево и образуется больше реагентов. Для Q>K:

    \[CO_{(g)}+2H_{2 \; (g)} \longleftarrow CH_{3}OH_{(g)} \]

    Q равно бесконечности

    Когда Q=∞, реакция сдвигается влево (назад). Это вариант, когда Q>>>K.

    \[CO_{(g)}+2H_{2 \; (g)} \longleftarrow CH_{3}OH_{(g)} \]

    Запоминание взаимосвязи между K и Q

    Простой способ запомнить эти взаимосвязи — представить > или < как пасть аллигатора . Аллигатор будет «есть» в том направлении, в котором смещается реакция, если \(Q\) пишется перед \(K\).

    Удобная диаграмма с описанием взаимосвязей Q и K

    Запоминание этих простых соотношений поможет вам определить развитие реакции. Таблицу с их описанием можно найти ниже.

    Предсказание сдвига реакции без вычислений

    В зависимости от того, что ставит перед вами задача, иногда вообще не нужно производить никаких расчетов. Возьмем, к примеру, известную теперь обратимую реакцию, приведенную ниже:

    \[CO_{(g)}+2H_{2\; (g)} \rightleftharpoons CH_{3}OH_{(g)} \]

    Как вы думаете, что произойдет, если добавить больше метанола (Ch4OH)? Равновесие будет нарушено, а увеличение продуктов означает, что Q>K. Чтобы восстановить равновесие, реакция пойдет влево, в сторону реагентов. Это означает, что часть добавленного метанола будет распадаться на монооксид углерода и газообразный водород.

    \[CO_{(g)}+2H_{2 \; (g)} \longleftarrow CH_{3}OH_{(g)} \]

    А что, если большее количество реагентов, окись углерода и газообразный водород, представляют собой a? Вы должны понимать, что это нарушит равновесие. Q

    \[CO_{(г)}+2H_{2\; (г)} \longrightarrow CH_{3}OH_{(г)} \]

    Идеи, проиллюстрированные выше, отражают принцип Ле Шателье, в соответствии с которым, когда уравновешенная система подвергается изменению температуры, давления или концентрации веществ в реакции, система отвечает достижением нового равновесия, которое частично компенсирует влияние изменения . Предсказать, по какому пути пойдет реакция, может быть самой простой вещью, которую вы когда-либо делали в химии!

    Пример: все вместе

    Чтобы правильно использовать связь между Q и K, вы должны знать, как ее настроить. Возьмем, к примеру, приведенную ниже реакцию:

    Если начать с 4,00M CH 4 , 2,00M C 2 H 2 и 3,00M H 2 , в каком направлении пойдет реакция, чтобы достичь равновесия?

    Задачи

    1) Рассмотрим эту реакцию:

    \(2NOBr_{(g)} \leftrightharpoons 2NO_{(g)}+Br_{2}\)

    Если K c = 0,0142 и начальное концентрации составляют 1,0 М NOBr, 0,2 М NO и 0,8 М Br 2 , в каком направлении будет протекать реакция, чтобы достичь равновесия?

    2) Что такое Q и его назначение?

    3) Рассмотрим следующую равновесную реакцию:

    \(N_{2}O_{4 \; (г)} \leftrightharpoons 2NO_{2 \; (г)}\)

    Если больше N 2 O 4 , по какому пути пойдет реакция?

    4) Рассмотрим следующую реакцию:

    \(CO_{(г)}+Cl_{2 \; (г)} \leftrightharpoons COCl_{2 \; (г)}\)

    С К c 1,2 x 10 3 при 668 K, представляет собой реакцию в равновесии, когда есть 5,00 моль CO (г), 2,00 моль Cl 2 (г) и 6,00 моль COCl 2 (г) в колбе на 3,00 л? Если нет, то в каком направлении пойдет реакция, чтобы достичь равновесия?

    5) Рассмотрим следующую реакцию:

    \(H_{2 \; (g)}+I_{2 \; (g)} \leftrightharpoons 2HI_{(g)}\)

    Если K c = 50,2 при 718 К и начальных концентрациях 0,5 М H 2 , 0,15 М I 2 , и 0,05 М HI, в каком направлении пойдет реакция?

    6) Рассмотрим следующую реакцию:

    \(2COF_{2 \; (g)} \leftrightharpoons CO_{2 \; (g)}+CF_{4 \; (g)}\)

    Если K c = 2,00 при 473 K и начальные концентрации 2,0 М CO 2 , 4,0 М CF 4 и 0,5 М COF 2 , в каком направлении пойдет реакция?

    7) Рассмотрим следующую реакцию:

    \(2SO_{2 \; (ж)}+O_{2 \: (ж)} \leftrightharpoons 2SO_{3 \; (ж)}\)

    K c =100. При начальной массе 20 г SO 2 , 13 г O 92}\)

    \(Q_c = 0,032\)

    Следовательно, Q c > K c и реакции смещаются в сторону реагентов.

    2) Q — коэффициент реакции, который помогает определить, будет ли реакция смещаться вперед или назад. По мере приближения системы к равновесию Q приближается к K.

    3) Реакция пойдет вправо.

    4) Нет, не в равновесии. Поскольку Q

    5) Q = 0,033, поэтому Q

    6) Q = 32,0, поэтому Q>K. Реакция сместится влево.

    7) Q = 12, поэтому Q

    Ссылки

    1. Alberty, R., A. Cornish-Bowden, et al. (1994). «Рекомендации по номенклатуре и таблицам по биохимической термодинамике». Чистое приложение. Хим. 66 : 1641–1666.
    2. Голд, Дж. и В. Голд (1985). «Принцип Ле Шателье и законы Вант-Гоффа». Химическое образование 22 : 82-85.
    3. Петруччи, Харвуд, Херринг, Мадура. Общая химия: принципы и современные приложения. Девятое издание. Страницы 636-638.

    Авторы и ссылки

    • Руби Медрано (UCD), Ирэн Ли (UCD)

    Difference Between K And Q распространяется по незадекларированной лицензии, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.

    1. Наверх
    • Была ли эта статья полезной?
    1. Тип изделия
      Раздел или Страница
      Показать страницу TOC
      № на стр.
    2. Теги
        На этой странице нет тегов.

    Что такое добротность? Методы измерения, как определить соответствующие значения и как отрегулировать

    Что такое добротность?

    Коэффициент добротности относится к «расстоянию между точками крепления педали на левом и правом шатунах.

    Расстояние между педалями зависит от длины вала каретки и от того, насколько изогнуты шатуны, поэтому в основном выбранные каретки и кривошип будут определять добротность.

    Если это кривошип Shimano, коэффициент добротности указан в характеристиках кривошипа.

    Как добротность влияет на плавность хода?

    В основном, более широкий Q-фактор приводит к более неуклюжему стилю педалирования, в то время как более узкий Q-фактор приводит к более внутреннему стилю педалирования.

    При езде на велосипеде эффективность вращения педалей выше, когда внутренняя поверхность бедер направлена ​​внутрь, поскольку центр тяжести тела может быть правильно возложен на педали. И наоборот, чем шире ваши ноги расставлены, тем шире ваш центр тяжести, тем устойчивее вы и тем легче удерживать ноги на велосипеде.

    Следовательно, Q-фактор уже для шоссейных велосипедов, которым требуется постоянный темп и высокая частота вращения педалей, и шире для горных велосипедов и других велосипедов, которые требуют вращения педалей стоя для повышения устойчивости.

    Кроме того, подходящий коэффициент добротности для одного и того же шоссейного велосипеда зависит от человека, который едет. У человека с более широким тазом будет более широкий Q-фактор, поэтому у миниатюрной женщины будет неуклюжая нога, если она будет использовать шатуны стандартного шоссейного велосипеда.

    Преимущества правильного выбора добротности

    Наибольшее преимущество выбора правильного Q-фактора заключается в том, что педали подходят для тела.

    Например, если вы на шоссейном велосипеде, вы крутите педали через равные промежутки времени на седле, так что педали находятся прямо под вами с прямыми ногами, вы можете передавать усилие своих шагов на педали без утечек. Это ощущение подъема коленей вверх и вниз. Центр тяжести велосипеда находится посередине, что делает педалирование более стабильным.

    Кроме того, поскольку аэродинамическое сопротивление является важным фактором при езде по шоссе, более узкий Q-фактор позволит вам сложить тело в положение для езды, что также положительно скажется на аэродинамическом сопротивлении.

    С другой стороны, на МТБ, где много танцевальных сцен и движений одной ногой, легче потерять равновесие, если центр тяжести велосипеда находится ближе к центру рамы. По этой причине МТБ устанавливают с более широким коэффициентом добротности, чтобы подчеркнуть устойчивость на неровных дорогах.

    Таким образом, выбор добротности зависит от предполагаемого использования.

    Как измеряется добротность? Какой оптимальный размер?

    Чтобы измерить добротность, просто измерьте расстояние между педалями. Однако, поскольку кривошипы чередуются, вы должны измерить расстояние, вращая кривошип на велосипеде, применяя измерительную ленту.

    После того, как вы измерили добротность вашей текущей рукоятки, сравните ее с вашим оптимальным положением, чтобы увидеть, не находится ли она слишком далеко или слишком далеко. наружу на 1 см, чтобы найти наиболее естественное положение педалирования. Как только естественное положение найдено, определите отличие от текущего Q-фактора.

    Если правильное положение внутри, удвойте сдвинутое расстояние и вычтите, если снаружи, удвойте сдвинутое расстояние и прибавьте.

    Как отрегулировать добротность

    Заменить кривошип

    Самый быстрый способ изменить добротность — это заменить кривошип. Во многих случаях замена шатунов может значительно изменить добротность, поэтому следует попробовать этот метод, когда добротность текущего шатуна не подходит.

    Поскольку добротность определяется для каждого шатуна, узнайте добротность текущего шатуна и подходящую для вас добротность, а затем найдите шатун, близкий к этой спецификации.

    Если вы заменяете шатун с более короткой добротностью, вам также следует измерить, какую добротность может выдержать ваш велосипед. Измерение простое: просто установите параллельные шатуны и измерьте зазор между перьями сиденья.

    Если вы не выберете кривошип с хорошими размерами, вы не сможете повернуть кривошип из-за защемления нижнего пера при замене кривошипа. Рекомендуется оставлять зазор не менее 5 мм, чтобы избежать помех.

    Кроме того, если вы меняете шатуны, длина шатунов также важна, поэтому не забудьте выбрать подходящую вам длину шатунов.

    Регулировка с помощью каретки

    Это невозможно с шатунами Shimano Hollowtech II, но с обычными квадратными шатунами каретки добротность можно подтянуть, просто заменив каретку, поскольку для каретки доступны валы различной длины.

    Например, BB квадратного типа Shimano, BB-UN300, имеет линейку от 107 мм до 127 мм, поэтому коэффициент добротности можно изменить на целых 2 см.

    Регулировка с помощью педалей и шипов

    Даже без изменения добротности шатунов, добротность можно регулировать с помощью шипов в пределах нескольких мм.

    Процедура проста: просто переместите положение шипа, прикрепленного к ботинку, сбоку. Если положение шипа сдвинуто слишком далеко, центр тяжести при наступании на обувь будет смещен, поэтому шип следует использовать только для регулировки коэффициента добротности на несколько миллиметров.

    Обратите внимание, что педали крепления Time не позволяют регулировать положение шипа в поперечном направлении, но вместо этого позволяют регулировать добротность путем замены левой и правой шипов местами.

    Седло тоже отрегулируем!

    Когда Q-фактор затянут, внутренние поверхности бедер могут тереться о седло, поскольку всадник естественно крутит педали внутренней поверхностью бедер.

    Если Q-фактор слишком тугой и седло начинает бить всадника, попробуйте переместить седло назад. Это приблизит нос седла к внутренней стороне бедер и уменьшит трение.

    Если трение по-прежнему ощущается, подумайте о замене седла. Один из вариантов — выбрать седло с узкой носовой частью или короткое носовое седло для женщин.

    Если седло больше не подходит вам из-за более широкой добротности, замените его на седло с более широкой задней частью, чтобы стабилизировать педалирование.

    Краткий обзор добротности шатунов Shimano для шоссейных велосипедов

    Наконец, давайте посмотрим на добротность шатунов Shimano для шоссейных велосипедов.

    Номер модели Марка Добротность (мм)
    FC-R9200 ДУРА-ACE 148
    FC-R9100 ДУРА-ACE 146
    FC-R8100 УЛЬТЕГРА 148
    FC-R8000 УЛЬТЕГРА 146
    FC-R7000 105 146
    FC-5800 105 146
    FC-4700 ТИАГРА 150
    FC-RS400 ТИАГРА 150,3
    FC-R3000 СОРА 150
    FC-R3030 (3×9) СОРА 158,8
    FC-3550 СОРА 150,3
    FC-3503(3×9) СОРА 159,2
    FC-R2000 КЛАРИС 150
    FC-R2030 (3×8) КЛАРИС 158,8
    FC-2450 КЛАРИС 152
    FC-2403(3×8) КЛАРИС 157,5

    Для гоночного класса 105 и выше стандартным является 146 мм, а в новейших моделях DURA-ACE R9200 и ULTEGRA R8100 ширина увеличена на 2 мм до 148 мм.

    С другой стороны, шатуны для негоночного класса TIAGRA и ниже основаны на 150 мм, а передние тройные шатуны имеют размер около 158 мм, что более чем на 10 мм (1 см) шире, чем у шатунов класса 105 и выше. Эта область, вероятно, является разницей между шатунами, предназначенными для гонок, и шатунами, не предназначенными для гонок.

    Если вы хотите увеличить добротность, а ваш велосипед уже оснащен шатунами класса 105 или выше, вы не можете внести какие-либо изменения, заменив шатуны. Однако, если вы обновите шатуны TIAGRA или более низкие до шатунов 105 или выше, вы можете увеличить добротность на 2–13 мм.

    Анкета для обследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q)

    Обзор

    Анкета для обследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q) представляет собой анкету из 28 пунктов для самостоятельного заполнения, адаптированную из полуструктурированного интервью для обследования расстройств пищевого поведения (EDE) и разработанную для оценки диапазона и серьезности признаков, связанных с диагнозом расстройства пищевого поведения, с использованием 4 субшкал (сдержанность, озабоченность едой, озабоченность формой и озабоченность весом) и общего балла.

    Условия использования

    EDE-Q (и его элементы) защищены авторским правом. Он находится в свободном доступе только для некоммерческого исследовательского использования и не требует разрешения. Для коммерческого использования EDE-Q обращайтесь: [email protected]

    Шкала/подшкалы

    • Анкета для обследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q)

    Пригодность

    EDE-Q может использоваться с любым лицом старше 14 лет. Если требуется для более молодых людей, можно использовать версию EDE-A для подростков (см. Другие версии ниже), но разработчики не рекомендуют использовать ее. измерение с молодежью в возрасте до 12 лет.

    Необходимо дальнейшее исследование психометрических свойств EDE-Q в этнически разнообразных группах. Исследования выявили некоторые расовые/этнические различия в заполнении опроса и противоречивых ответах (Kelly, Cotter, Lydecker & Mazzeo, 2017), а также отсутствие инвариантности измерений между некоторыми этническими группами (Serier, Smith & Yeater, 2018).

    Администрация

    EDE-Q представляет собой самоотчет, который можно заполнить лично или в электронном виде.

    Подсчет баллов

    EDE-Q генерирует два типа данных: данные о частоте ключевых поведенческих особенностей расстройств пищевого поведения с точки зрения количества эпизодов поведения и балльные оценки по подшкалам, отражающие тяжесть характеристик расстройств пищевого поведения. Подшкалы: «Сдержанность», «Забота о еде», «Забота о форме» и «Забота о весе». Пожалуйста, обратитесь к руководству пользователя для получения дополнительной информации о том, как рассчитать субшкалы:

    • Fairburn, C., Cooper, Z., & O’Connor, M. (2014). Обследование расстройств пищевого поведения (издание 17.0D; апрель 2014 г.)
    • Fairburn, C., Cooper, Z. & O’Connor, M. «Обследование расстройств пищевого поведения» в Fairburn, C.G. Когнитивно-поведенческая терапия и расстройства пищевого поведения. Гилфорд Пресс, Нью-Йорк, 2008 г.

    Интерпретация

    Более высокие баллы по глобальной шкале и подшкалам указывают на более проблемное поведение и отношение к еде. Кэри и др. (2019) опубликовали нормы для взрослых мужчин и женщин Великобритании, с которыми можно ознакомиться здесь: http://eprints.whiterose.ac.uk/141195/1/Manuscript_PAS_2018_2281.pdf

    Нормативные данные для британских девочек-подростков раннего возраста можно найти у Carter, Stewart and Fairburn (2001), а нормативные данные для британских мальчиков и девочек-подростков можно найти у White, Haycraft, Goodwin and Meyer. (2014).

    Исследования также предоставили нормативные данные для клинических образцов, например, Jennings and Phillips (2017) опубликовали нормы для клинической выборки девочек-подростков с нервной анорексией.

    Пороговое значение 4 по общему баллу обычно используется как клинически значимое (дополнительную информацию см. в Meule, 2019).).

    Психометрические свойства
    Свойство Определение EDE-Q

    Внутренняя согласованность

    Указывает, дают ли несколько элементов, которые предлагают измерить один и тот же общий конструкт, одинаковую оценку.

    Шкала EDE-Q продемонстрировала надежность во многих исследованиях (см. Berg, Peterson, Frazier, & Crow, 2011), а субшкалы EDE-Q демонстрируют приемлемую внутреннюю согласованность (Luce, & Crowther, 19).99; Монд, Хэй, Роджерс, Оуэн и Бьюмонт, 2004 г .; Бардоне-Коне и Аграс, 2017).

    Надежность повторных испытаний

    Степень, в которой одни и те же респонденты имеют одинаковую оценку после периода, когда характеристика не должна была измениться.

    Надежность повторного тестирования обычно считается хорошей для подшкал EDE-Q у студенток бакалавриата (Luce, & Crowther, 1999) и взрослых (Reas, Grilo, & Masheb, 2006).

    Конвергентная действительность

    Степень, с которой на самом деле связаны две меры конструктов, которые теоретически должны быть связаны.

    Исследования конвергентной валидности, сравнивающие EDE-Q с его эквивалентом для интервью (EDE), в целом продемонстрировали хорошее соответствие между показателями (Black & Wilson, 1996; Wilfley, Schwartz, Spurrel, & Fairburn, 19). 97; Бардоне-Коне и Аграс, 2017).

    Действительность конструкции

    Степень, в которой тест измеряет то, что он утверждает или намеревается измерять.

    Общая мера кажется полезной, но существуют разногласия относительно факторной структуры этой меры, особенно в отношении подшкал и подсчета баллов. Кэри и др. (2019) предположили, что структура фактора EDE-Q может потребовать дальнейшей переоценки с уделением большего внимания качественным различиям в интерпретации элементов EDE-Q между женщинами и мужчинами.

    Дискриминационная валидность

    Могут ли оценки различать людей с определенными характеристиками (например, диагнозом)

    Было обнаружено, что глобальная шкала EDE-Q очень точна в различении людей с расстройством пищевого поведения от людей без него и умеренно точна в различении людей с компульсивным перееданием от людей с ожирением (Aardoom, Dingemans, Slof Op’t Landt, & Фурт, 2012). Два других исследования также показали, что EDE-Q может точно различать людей с расстройством пищевого поведения и без него (Mond et al., 2004; Mond et al., 2008).


    Переводы

    EDE-Q широко используется и доступен на других языках. Пожалуйста, свяжитесь с разработчиками для получения дополнительной информации.

    Другие версии

    Подростки

    Экзамен на расстройства пищевого поведения для подростков (EDE-A) представляет собой адаптированную версию EDE-Q с 36 пунктами и дает те же четыре подшкалы и общую оценку. Доступ к версии EDE-A можно получить здесь .

    Группа CORC рассчитывает баллы по подшкалам следующим образом ( отчет CYP-IAPT ):

    • Ограничение = (Элемент 1 + Пункт 2 + Пункт 3 + Пункт 4 + Пункт 5) / 5;
    • Забота о еде = (Предмет 6 + Предмет 7 + Предмет 9 + Предмет 15 + Предмет 34) / 5;
    • Забота о весе = (элемент 11 + элемент 14 + элемент 29 + элемент 31 + элемент 32) / 5;
    • Забота о форме = (Предмет 10 + Предмет 11 + Предмет 12 + Предмет 13 + Предмет 30 + Предмет 33 + Предмет 35 + Предмет 36) / 8;
    • Общий балл = (Сдержанность + Забота о еде + Забота о весе + Забота о форме) / 4

    Чтобы облегчить интерпретацию показателей EDE-A, нормативные данные по британским подросткам раннего возраста можно найти у Carter, Stewart and Fairburn (2001).

    Родители

    Версия для родителей и опекунов также использовалась Lydecker and Grilo (2017) путем адаптации оригинального EDE-Q (Lydecker & Grilo, 2017). Пожалуйста, свяжитесь с этими исследователями, если вам нужна дополнительная информация об этой версии.

    Краткая версия

    Краткая форма из 12 пунктов (EDE-QS) EDE-Q была разработана и утверждена Gideon et al. (2018).

    Ссылки

    Аардум, Дж. Дж., Дингеманс, А. Э., Слоф Оп’т Ландт. MCT, Ван Фурт, EF (2012). Нормы и дискриминационная валидность опросника для исследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q). Food Behaviors, 13 (4), 305-309

    Bardone-Cone, AM, & Agras, WS (2007). Психометрические свойства инструментов расстройства пищевого поведения у чернокожих и белых молодых женщин: внутренняя согласованность, временная стабильность и достоверность. Психологическое обследование, 19 , 356–62

    Берг, К.С., Петерсон, С.Б., Фрейзер, П. , Кроу, С.Дж. (2011). Психометрическая оценка обследования на расстройство пищевого поведения и опросник на расстройство пищевого поведения: систематический обзор литературы. Международный журнал расстройств пищевого поведения, 45 , 428-438

    Black, CMD, Wilson, G.T. (1996). Оценка расстройств пищевого поведения: интервью в сравнении с анкетой. Международный журнал расстройств пищевого поведения, 30 , 187–92

    Кэри, М., Купели, Н., Найт, Р., Троуп, Н. А., Дженкинсон, П. М., и Престон, К. (2019). Опросник для исследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q): нормы и психометрические характеристики у женщин и мужчин из Великобритании. Psychological Assessment, 31 (7), 839-850

    Картер, Дж. К., Стюарт, Д. А., и Фейрберн, К. Г. (2001). Анкета обследования расстройств пищевого поведения: нормы для девочек-подростков. Behavior Research and Therapy , 39(5), 625–632

    Fairburn, CG, & Beglin, SJ (1994). Оценка расстройств пищевого поведения: интервью или анкета для самоотчета? Международный журнал расстройств пищевого поведения, 16 , 363–70

    Fairburn, C. , Cooper, Z., & O’Connor, M. (2014). Исследование расстройств пищевого поведения (издание 17.0D; апрель 2014 г.)

    Гидеон, Н., Хоукс, Н., Монд, Дж., Сондерс, Р., Чантурия, К., и соавт. (2018). Разработка и психометрическая валидация EDE-QS, краткой формы из 12 пунктов анкеты для исследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q). PLoS One , 13(11)

    Дженнингс, К.М., и Филлипс, К.Е. (2017). Опросник для обследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q): нормы для клинической выборки девочек-подростков с нервной анорексией. Архив психиатрического ухода , 31 (6), 578–581

    Келли, Н.Р., Коттер, Э.В., Лайдекер, Дж.А., и Маццео, С.Э. (2017). Отсутствующие и противоречивые данные в опроснике для оценки расстройств пищевого поведения (EDE-Q): количество, качество и последствия. Пищевое поведение , 24 , 1-6

    Люс, К. Х., и Кроутер, Дж. Х. (1999). Надежность экзамена на расстройство пищевого поведения — версия опросника для самоотчета (EDE-Q). Международный журнал расстройств пищевого поведения, 25 , 349–51

    Лайдекер, Дж. А., Грило, К. М. (2917). Влияет ли вес вашего ребенка на то, как вы оцениваете себя как родителя? Перекрёстное исследование для определения и изучения родительской переоценки веса/формы. Профилактическая медицина . 105, 265-270

    Меуле, А. (2019). Пересмотр использования пороговых баллов для обследования на расстройство пищевого поведения – вопросник. Расстройства пищевого поведения, 16, 1-5

    Монд, Дж. М., Хэй, П. Дж., Роджерс, Б., Оуэн, К., Бьюмонт, П. Дж. В. (2004). Валидность анкеты обследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q) при скрининге расстройств пищевого поведения в выборках сообщества. Behavior Research and Therapy, 42 , 551–67

    Монд, Дж. М., Хэй, П. Дж., Роджерс, Б. и Оуэн, К. (2006). Анкета для исследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q): нормы для молодых взрослых женщин. Behavior Research and Therapy, 44 (1) , 53-62

    Mond, M. , Myers, T.C., Crosby, R.D., Hay, P.J., Rodgers, J.F., Morgan, et al. (2008). Скрининг расстройств пищевого поведения в учреждениях первичной медико-санитарной помощи: EDE-Q в сравнении с SCOFF. Поведенческие исследования и терапия, 46 , 612-622

    Реас, Д.Л., Грило, К.М., Машеб, Р.М. (2006). Достоверность опросника-опросника расстройств пищевого поведения у пациентов с компульсивным перееданием. Behavior Research and Therapy, 44 , 43–51

    Серье, К. Н., Смит, Дж. Э., и Йетер, Э. А. (2018). Подтверждающий факторный анализ и инвариантность измерений опросника для исследования расстройств пищевого поведения (EDE-Q) в неклинической выборке белых и латиноамериканских женщин неиспаноязычного происхождения. Пищевое поведение , 31 , 53–59

    Уайт, Х. Дж., Хейкрафт, Э., Гудвин, Х. и Мейер, К. (2014). Анкета обследования расстройств пищевого поведения: факторная структура для девочек и мальчиков подросткового возраста. International Journal of Food Disorders, 47 (1), 99-104

    Wilfley, D. E., Schwartz, M.B., Spurrel, E.B., & Fairburn, C.G. (1997). Оценка специфической психопатологии пациентов с компульсивным перееданием: интервью или самоотчет? Международный журнал расстройств пищевого поведения, 35 , 1151–1159.

    Поделиться этой страницей

    • Твиттер
    • LinkedIn

    Измерение угла четырехглавой мышцы бедра по отношению к различным параметрам тела у молодого арабского населения

    PLoS One. 2019; 14(6): e0218387.

    Опубликовано в Интернете 13 июня 2019 г. doi: 10.1371/journal.pone.0218387

    , Формальный анализ, Привлечение финансирования, Исследование, Методология, Администрирование проекта, Программное обеспечение, Надзор, Написание — исходный проект, Написание — обзор и редактирование, 1, * , концептуализация, # 2 и, формальный анализ # 3

    yan li, editor

    Авторитет.

    Заявление о доступности данных

    Угол четырехглавой мышцы (угол Q), образованный между четырехглавой мышцей и сухожилием надколенника, клинически считается очень важным параметром, который отображает биомеханическое влияние четырехглавой мышцы на коленный сустав, и также считается решающим фактором для правильной осанки и движения надколенника колена. Угол Q обычно и регулярно используется в качестве параметра оценки при диагностике многих проблем, связанных с коленом, включая боль в передней части колена, остеоартрит и дегенеративные заболевания колена. Это исследование было проведено для измерения нормального диапазона значений угла Q у арабских национальностей и определения корреляции между значениями угла Q и несколькими параметрами тела, включая пол, рост, вес, доминирующую сторону и мыщелковое расстояние бедренной кости. В исследовании приняли участие 500 здоровых молодых арабских студентов из Университета Ярмук и Иорданского университета науки и технологий. Угол Q этих добровольцев измеряли с помощью универсального ручного гониометра, когда испытуемые находились в вертикальном положении с нагрузкой. Установлено, что угол Q больше у молодых женщин, чем у молодых мужчин. Также анализ данных выявил незначительное увеличение доминирующей стороны угла Q. Кроме того, угол Q был значительно выше у более высоких людей обоих полов. Однако угол Q не показал какой-либо значительной корреляции с весом в исследуемой популяции; и наоборот, отчетливо наблюдалась связь с мыщелковым расстоянием бедренной кости у обоих полов. Также было замечено, что угол Q заметно увеличивается при увеличении мыщелкового расстояния. Следовательно, оказалось, что пол, рост и мыщелковое расстояние были важными факторами, влияющими на угол Q в наших выборках. Однако факторы веса и доминирования не оказали никакого влияния на значения в нашем исследовании.

    Угол Q, также известный как угол четырехглавой мышцы, определяется как угол, образованный между четырехглавой мышцей и сухожилием надколенника. Впервые описан Brattstrom в 1964 г. [1]. Очевидным медицинским фактом является то, что измерение угла Q является очень важным показателем биомеханической функции нижней конечности, поскольку это измерение отражает влияние механизма четырехглавой мышцы на колено, а также дает представление о том, как функционируют мышцы бедра. совершать движения колена, а также то, как коленная чашечка отслеживает борозду коленного сустава [2,3]. Более того, угол Q стал признанным важным фактором в оценке функции коленного сустава и определении состояния коленного сустава у людей, страдающих от боли в передней части коленного сустава [2-4]. При правильной оценке он предоставит очень полезную информацию о выравнивании таза, голени и стопы [5–7]. Несомненно, что несоосность вызовет проблемы с функцией колена. Поэтому определение угла Q особенно важно для пациентов, которые занимаются спортом и физически активны [8]. Кроме того, важно измерять угол у пациентов женского пола, которые ходят пешком в целях здоровья, часто поднимаются по лестнице или регулярно занимаются спортом [5,9]. ].

    В литературе документированные значения угла Q различными исследователями различаются. Хорошо известно, что нормальный угол Q должен составлять от 12 до 20 градусов; самцы обычно находятся в нижней части этого диапазона; в то время как женщины, как правило, имеют более высокие размеры [6,10–13]. Предложения других исследователей о том, что значения должны быть ниже 10 градусов, отражают проблемы. Недавние исследования показали, что значения от 8° до 10° для мужчин и до 15° для женщин считаются нормальными, но значения, превышающие эти, могут указывать на аномалию. Дэвис и Ларсон не указали диапазон нормальных значений, но считали углы Q >20° чрезмерными [14]. Измерение угла Q обычно считается чрезмерным, когда оно увеличивает латеральное натяжение четырехглавой мышцы бедра на надколенник и потенцирует нарушения надколенника [2,15].

    Чрезмерный угол Q указывает на тенденцию к дополнительным биомеханическим нагрузкам во время повторяющихся действий с использованием колена [2], поскольку он препятствует плавному движению надколенника в бедренной борозде [2,3]. Со временем, особенно при занятиях спортом, это вызовет мышечный дисбаланс [16] и, в конечном итоге, изнашивание хряща на нижней стороне надколенника, что может привести к потере суставной поверхности колена [17]. Таким образом, полученное повреждение является необратимым, что делает невозможным полное восстановление после лечения.

    Кроме того, чрезмерный угол Q приводит к чрезмерной пронации стопы, а увеличение времени пронации вызывает чрезмерную внутреннюю ротацию большеберцовой кости, что меняет механизм квадрицепса и латеральное слежение за надколенником [18]. В конце концов, более быстрое прогрессирование от дисфункции коленного сустава до пателлофеморальной артралгии может привести к дегенеративному заболеванию суставов. Контроль пронации стопы часто может уменьшить пагубные последствия аномального угла Q [19].

    В двух словах, это исследование было предпринято для изучения влияния пола, веса и роста, а также доминирования ноги на Q-угол с использованием гониометра, когда субъект стоял в положении с весовой нагрузкой. В дополнение к выявлению любой взаимосвязи между углом Q и мыщелком бедренной кости, исследование предназначено для дальнейшего изучения среднего угла Q в арабских странах, включая население некоторых стран Персидского залива, с целью использования данных и сравнения со значениями. других частях мира, а также для улучшения клинической диагностики и оценки смещения коленного сустава.

    Образец исследования

    Субъектами исследования были нормальные здоровые взрослые студенты из Университета Ярмук и Иорданского университета науки и технологий. Из исследования исключались студенты с травмами, переломами или вывихами нижних конечностей в анамнезе. Также из исследования были исключены участники с патологией опорно-двигательного аппарата, которая могла повлиять на угол Q. Измерения угла Q были выполнены двусторонне для каждого добровольца. Общая выборка исследования состояла из 500 добровольцев (100 иорданцев, 100 палестинцев, 100 сирийцев, 100 саудовцев, 50 кувейтцев и 50 оманцев (в возрасте от 19до 25 лет. Среди испытуемых 267 женщин и 233 мужчины.

    Процедура измерения

    Процедуры измерения были выполнены после получения одобрения Институционального исследовательского совета JUST (IRB-# 34-120-2019) (S1 Fig). Перед началом измерений был распространен соответствующий письменный отчет о согласии (S2 Fig). Кроме того, было продемонстрировано краткое описание процедуры, чтобы сделать ее знакомой испытуемым после записи их национальности, возраста, пола, веса, роста и доминирующей стороны на специальном листе исследовательской бумаги. Кроме того, определение доминирования ноги основывалось на их индивидуальных предпочтениях, когда их просили ударить по мячу. Угол Q измеряли с помощью универсального ручного гониометра полного круга, изготовленного из прозрачного пластика, при этом испытуемый стоял в вертикальном положении с нагрузкой. Замещали и определяли переднюю верхнюю ость подвздошной кости (ASIS), среднюю точку надколенника и бугристость большеберцовой кости. Шарнир гониометра располагался в середине надколенника, плечи гониометра регулировались таким образом, чтобы они располагались на линии, соединяющей ASIS и линию, соединяющую бугристость большеберцовой кости, затем малый угол на гониометре считывался как угол Q ( ). Обе стороны были измерены для каждого человека. Каждую сторону измеряли 3 раза и рассчитывали среднее значение угла.

    Открыть в отдельном окне

    Угол Q и расположение маркеров: передняя верхняя ость подвздошной кости (ASIS) и бугристость большеберцовой кости.

    Ручной штангенциркуль со шкалой от 0 до 20 см и предельной погрешностью ± 1 мм использовали для измерения мыщелкового расстояния бедренной кости с обеих сторон у каждого добровольца. Испытуемый сначала стоял в анатомическом положении со стопами, обращенными вперед, и ногу сгибали на 90°, в результате чего мыщелки бедра в этом положении становились выступающими и легко пальпируемыми. После того, как фиксированный рычаг штангенциркуля был помещен на латеральный мыщелок, а затем подвижный рычаг был приспособлен к медиальному мыщелку; измерение мыщелкового расстояния для каждой стороны было определено и записано в листе исследования участника.

    После сбора запрошенной информации и измерений данные были переданы в компьютер для выполнения необходимого статистического анализа.

    Статистический анализ

    После применения критерия Левена для определения однородности дисперсии данные оценивали с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) или независимых выборок t -критерий при уровнях значимости 0,05 и 0,01. Анализ апостериорного анализа Scheffe проводили, когда это было необходимо для изучения статистических различий между группами, когда это было необходимо. Данные были представлены как среднее ± стандартная ошибка среднего (SEM).

    Изменение угла Q в зависимости от пола

    Добровольцы были разделены по половому признаку следующим образом: мужские (n = 233) и женские группы (n = 267). Угол Q с обеих сторон был значительно (P<0,01) больше у женщин, чем у мужчин, такой вывод указывает на то, что угол Q был более выражен у женщин, чем у мужчин. Среднее значение угла Q ± SEM у женщин составило 17,35 ± 0,225 o , тогда как у мужчин 14,1 ± 0,219.0192 или ().

    Открыть в отдельном окне

    Изменение угла Q в зависимости от пола во взрослой популяции.

    Данные выявили заметную разницу в угле Q между мужчинами и женщинами с более высокими значениями у женщин. Каждый столбец представляет собой средний угол Q ± стандартная ошибка среднего (SE). **P<0,01 (t-критерий).

    Изменение угла Q в зависимости от роста и веса

    Выборка из 500 взрослых в возрасте от 18 до 25 лет была разделена по половому признаку следующим образом: мужчины 233 и женщины 267. Каждая категория изучалась отдельно и независимо, чтобы определить изменение угла Q в зависимости от роста и веса. Испытуемые мужского пола были разделены на 4 группы в соответствии с их ростом, при этом интервал роста каждой группы составлял 10 см. Оказалось, что значительное ( P <0,05) изменение угла Q в зависимости от роста наблюдалось у мужчин с обеих сторон (). Испытуемые женского пола были разделены на 3 группы в соответствии с их ростом, при этом каждая группа состояла из 10-сантиметрового интервала. Было также обнаружено, что значительное ( P <0,05) изменение угла Q в зависимости от роста наблюдалось у женщин с обеих сторон (1).

    Открыть в отдельном окне

    Изменение угла Q в зависимости от роста у самцов (А) и самок (В). Столбчатое представление зависимости между средним значением Q и ростом мужчин (A) и женщин (B). Значения представляют собой средний угол Q ± стандартная ошибка (SE). Существует значительное увеличение угла Q по мере увеличения мыщелкового расстояния с обеих сторон. *Р<0,05, **Р<0,01.

    Субъекты мужского пола были разделены на 5 групп в зависимости от их веса. Каждая группа включала весовой интервал 10 кг. Было интересно обнаружить, что никаких существенных ( P >0,05) изменений угла Q в зависимости от веса не наблюдалось с обеих сторон у мужчин (1).

    Таблица 1

    Измерения угла Q по отношению к весу у взрослых мужчин.

    Weight (kg) Right Q angle Left Q angle P value (χ 2 )
    60–69
    N = 32
    13. 6 ± 0.23° 13 ± 0,51° 0,62
    70–79
    N = 57
    14,2 ± 0,42° 904 5° 13,9 ± 0,33 0,330423 80–89
    N = 83
    14.2 ± 0.16° 14 ± 0.29°
    90–99
    N = 32
    14.5± 0.71° 14.2 ± 0.11°
    100– 109
    N = 29
    15 ± 0.11° 14.6 ± 0.20°

    Открыто в отдельном окне интервал 10 кг. Удивительно было обнаружить, что также не было важных ( P >0,05) изменения угла Q в зависимости от веса наблюдались у женщин с обеих сторон ().

    Таблица 2

    Измерения угла Q в зависимости от веса у взрослых женщин.

    2 18,10435. отдельное окно

    Изменение угла Q с преобладающей стороной

    Угол Q был измерен в выборке из 437 добровольцев с преобладанием правой стороны с замечательным результатом, который не был значимым (P>0,05) между измерениями угла Q правой и левой стороны у обоих полов в группе с преобладанием правой стороны. волонтеры. Обычно значение угла Q справа чаще больше, чем слева. Средний угол Q ± SE составлял 16,7 ± 0,43° справа и 16,4 ± 0,12° слева (16,4 ± 0,12°).

    Открыть в отдельном окне

    Изменение угла Q с доминирующей стороной у взрослого населения.

    (A) правосторонние добровольцы не показали существенных различий. (B) левосторонний доминирующий доброволец, результаты которого не показали существенной разницы. Каждый столбец представляет собой средний угол Q ± стандартная ошибка среднего (SE).

    Угол Q был измерен у 63 добровольцев с преобладанием левого полушария. Также не было значимого (P>0,05) между измерениями угла Q правой и левой стороны у обоих полов у добровольцев с преобладанием левой стороны. Величина угла Q с левой стороны чаще больше, чем с левой. Средний угол Q ± SE составлял 16,0 ± 0,51° с правой стороны и 16,3 ± 0,28° с левой стороны ().

    Изменение угла Q в зависимости от мыщелкового расстояния

    Выборка из 489 взрослых добровольцев в возрасте от 18 до 25 лет была разделена на четыре группы в зависимости от длины их правого мыщелкового расстояния. Прямой угол Q был измерен и сравнен между этими четырьмя группами. Мы обнаружили, что угол Q и мыщелковое расстояние были прямо пропорциональны, угол Q ( P <0,05) значительно увеличивался по мере увеличения мыщелкового расстояния ().

    Открыть в отдельном окне

    Изменение угла Q в зависимости от мыщелкового расстояния у самцов (А) и самок (В). Столбчатое представление взаимосвязи между средним Q и мыщелковым расстоянием бедренной кости у мужчин (A) и у женщин (B). Значения представляют собой средний угол Q ± стандартная ошибка (SE). Существует значительное увеличение угла Q по мере увеличения мыщелкового расстояния с обеих сторон. * Р <0,05, ** Р <0,01.

    Кроме того, левый угол Q был измерен и сравнен между теми же четырьмя группами. Мы тоже пришли к такому же выводу, мы обнаружили, что угол Q ( P <0,05) незначительно возрастала по мере увеличения мыщелкового расстояния (). Наши результаты показали, что угол Q прямо коррелирует с мыщелковым расстоянием бедренной кости в исследуемой группе, независимо от того, на какой стороне измеряется.

    Угол Q (угол четырехглавой мышцы бедра) является одним из наиболее часто используемых в клинической практике параметров для оценки сил четырехглавой мышцы и факторов, действующих на надколенно-бедренный сустав, который считается показателем спортивных результатов, а также при диагностике ряда пателлофеморальные болезненные расстройства и заболевания. Показатели выравнивания колена, такие как угол Q, сильно коррелируют с мышечной массой четырехглавой мышцы бедра. Считается, что любое изменение выравнивания, которое увеличивает угол Q, увеличивает боковую силу, действующую на надколенник. Это может быть вредным, потому что увеличение этой боковой силы может привести к увеличению сжатия латеральной надколенника на латеральном крае бедренной борозды. При наличии достаточно большой боковой силы надколенник может фактически подвывихнуться или сместиться над бедренной бороздой, когда четырехглавая мышца активируется при разогнутом колене. Также было обнаружено, что аномальный угол Q может также влиять на нервно-мышечную реакцию и время реакции четырехглавой мышцы бедра [20], следовательно, это может быть фактором риска повреждения передней крестообразной связки [21].

    Целью данного исследования было определение взаимосвязи между углом Q и различными параметрами тела. Во всем мире были проведены многочисленные исследования угла Q, направленные на то, чтобы соотнести изменения значений угла Q с различиями в расе [11,12,22]. В настоящем исследовании представлены новые данные об угле Q и его связи с несколькими параметрами тела у населения арабских стран.

    Результаты этого исследования, показавшие, что угол Q был больше у женщин по сравнению с мужчинами, были аналогичны ранее опубликованным результатам относительно изменений угла Q в зависимости от пола, которые также были выше у женщин [13,22]. В нашем исследовании мы использовали гониометр для оценки абсолютной разницы угла Q между юношей и девушек, которая оказалась у женщин на 3,25° выше, чем у мужчин. Интересно, что значения угла Q у обоих полов в арабском населении были относительно выше, чем сообщалось в других странах и этнических группах [12]. С другой стороны, среднее значение в этом исследовании оказалось близким к значениям, указанным Клиффордом [23]. Возможное объяснение высоких значений угла Q у женщин можно объяснить тем фактом, что анатомия их таза шире, чем у мужчин, что экстраполируется большим расстоянием между тазом и надколенником по сравнению с расстоянием от надколенника до надколенника. большеберцовой бугристости, вызывая тем самым чередование положения передней верхней подвздошной ости, что оказывает огромное влияние на значения угла Q [24]. Эти объяснения противоречат тому, что ранее сообщалось Jaiyesimi, A.O. и Джегеде, исследования О.О. (2009 г.), который предположил, что разница в угле Q между мужчинами и женщинами может быть связана с тем фактом, что мужчины, как правило, выше женщин, и что угол Q обычно немного меньше у более высоких людей [10]. Более высокие значения угла Q у женщин увеличивают компрессию суставных поверхностей, что клинически важно для выяснения того, почему женщины подвержены более высокому риску пателлофеморальной боли. Недавние исследования показали, что высокие значения угла Q у женщин также связаны с увеличением толщины хряща медиального мыщелка бедренной кости и оценкой хряща у женщин с остеоартритом. Значения угла Q у арабских женщин, измеренные в текущем исследовании, превышают диапазон нормальных значений, зарегистрированный в других странах и этнических группах, поэтому арабские женщины, как правило, подвержены большему риску развития аномалий коленного сустава. Результаты нашего исследования еще раз подтвердили то, что было обнаружено ранее в отношении того факта, что угол Q значительно меньше у более высоких людей обоих полов. Более того, предыдущие исследования показали, что сокращение четырехглавой мышцы имеет значительное влияние на значения угла Q, влияя на положение надколенника [25,26]. Вообще говоря, тот факт, что мужчины более физически активны, чем женщины, приводит к более низким значениям угла Q в результате их более сильной четырехглавой мышцы.

    На основании результатов настоящего исследования значения угла Q не изменяются существенно в зависимости от веса исследуемой популяции. Sra A. и др. (2008) также не сообщили о заметном изменении угла Q в зависимости от веса [27].

    Условно говоря, лишь немногие исследования в мире были посвящены двусторонней изменчивости угла Q. В настоящем исследовании угол Q был больше на доминирующей стороне по сравнению с недоминирующей стороной, но это различие не было статистически значимым. Хан и Фолдспанг были одними из первых исследователей, подробно изучивших билатеральную изменчивость угла Q [8]. После этого исследования в других исследованиях были задокументированы аналогичные двусторонние вариации [12, 13, 27, 28], и только в двух исследованиях было обнаружено, что эти двусторонние различия значительно повлияли на угол Q [27, 28].

    Для дальнейшего исследования угла Q было измерено мыщелковое расстояние на обеих ногах с помощью цифрового штангенциркуля. Это было первое исследование, в котором изучалась взаимосвязь между углом Q и мыщелковым расстоянием бедренной кости. Результаты показывают значительное увеличение угла Q по мере увеличения мыщелкового расстояния у обоих полов. Корреляция между углом Q и мыщелковым расстоянием клинически важна для диагностики дегенеративного артрита и других дегенеративных аномалий коленного сустава.

    S1 Fig

    Утвержденная форма студента для проведения исследования угла Q.

    (PDF)

    Щелкните здесь, чтобы просмотреть файл с дополнительными данными. (609K, pdf)

    S2 Fig

    Этическое одобрение Институционального исследовательского совета (IRB) Иорданского университета науки и технологий на проведение исследования угла Q.

    (DOCX)

    Щелкните здесь, чтобы просмотреть файл с дополнительными данными. (834K, docx)

    Мы хотели бы поблагодарить г-на Мухаммада Абу Эль-Руба за время и усилия, потраченные на рецензирование Рукописи 9.0024

    Работа выполнена при поддержке Университета Ярмук, грант № 25/2017. Спонсор не участвовал в разработке дизайна исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

    Все соответствующие данные находятся в рукописи и файлах вспомогательной информации.

    1. Браттстрем Х. Форма межмыщелковой борозды в норме и при рецидивном вывихе надколенника: клинико-рентгеноанатомическое исследование. Акта Ортоп Сканд. 1964; 35: 1–148. 10.3109/ort.1964.35.suppl-68.01 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

    2. Loudon JK. Биомеханика и патомеханика пателлофеморального сустава. Int J Sports Phys Ther. 2016; 11: 820–830. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

    3. Чабра П., Сетия М., Годвин Р. «Угол четырехглавой мышцы бедра»: важный показатель биомеханической функции нижней конечности и ее связь с болью в колене спереди. Международное научное исследование. 2016;4: 173–176. [Google Scholar]

    4. Эмами М., Гахрамани М., Абдинеджад Ф., Намази Х. Q-угол: бесценный параметр для оценки боли в передней части колена. Арх Иран Мед. 2007; 10: 24–26. doi: 07101/AIM.007 [PubMed] [Google Scholar]

    5. Daneshmandi H, Saki F, Shahheidari S, Khoori A. Смещение нижних конечностей и его линейная связь с углом Q у спортсменок. 3-я Всемирная конференция Educ Sci—2011. 2011; 15: 3349–3354. 10.1016/j.sbspro.2011.04.298 [CrossRef] [Google Scholar]

    6. Nguyen AD, Boling MC, Levine B, Shultz SJ. Взаимосвязь между выравниванием нижних конечностей и углом четырехглавой мышцы. Clin J Sport Med Off J Can Acad Sport Med. 2009; 19: 201–206. 10.1097/JSM.0b013e3181a38fb1 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

    7. Almeida GPL, Silva AP de MCCE, França FJR, Magalhães MO, Burke TN, Marques AP. Угол Q при пателлофеморальной боли: взаимосвязь с динамической вальгусной деформацией коленного сустава, крутящим моментом отводящих мышц бедра, болью и функцией. Рев Брас Ортоп. 2016; 51: 181–186. 10.1016/j.rboe.2016.01.010 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

    8. Хан Т., Фолдспанг А. Q-угол и спорт. Scand J Med Sci Sports. 1997;7: 43–48. 10.1111/j.1600-0838.1997.tb00116.x [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

    9. Йылмаз А., Кабадайи М., Майда М., Чавушоглу Г. , Тасмектеплиги М. Анализ значений угла Q у спортсменок из разных отраслей. Научное лечение. 2017; 17: 141–146. [Google Scholar]

    10. Jaiyesimi A, Jegede O. Влияние пола и доминирования ноги на Q-угол среди молодых взрослых нигерийцев. Afr J Physiother Rehabil Sci. 2009; 1: 18–23. [Google Scholar]

    11. Омололу Б.Б., Огунладе О.С., Гопалдасани В.К. Нормальный угол Q у взрослого населения Нигерии. Клин Ортоп. 2009; 467: 2073–2076. 10.1007/с11999-008-0637-1 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

    12. Равендранатх Р., Начикет С., Суджата Н., Прия Р., Рема Д. Двусторонняя изменчивость угла четырехглавой мышцы (угол Q) у взрослого населения Индии. Иран J Basic Med Sci. 2011; 14: 465–471. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

    13. Телла Б., Улого У.У., Одебийи Д., Омололу А. Гендерные вариации двустороннего угла Q у молодых взрослых нигерийцев. Nig Q J Hosp Med. 2010; 20: 114–116. [PubMed] [Академия Google]

    14. Дэвис Г. , Ларсон Р. Осмотр колена. J Am Phys Ther Assoc Sports Med. 1978; 6: 49–67. [Google Scholar]

    15. Tanifuji O, Blaha JD, Kai S. Вектор тяги четырехглавой мышцы направлен от надколенника к шейке бедра. Клин Ортоп. 2013; 471: 1014–1020. 10.1007/s11999-012-2741-5 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

    16. Галеа А., Альберс Дж. Пателлофеморальная боль: выявление причины. Мед.физ.спорт. 1994;22. [Google Scholar]

    17. Цаконити А.Е., Мандалидис Д.Г., Атанасопулос С.И., Ступис К.А. Влияние угла Q на положение надколенника и толщину суставных хрящей коленного сустава. Сур Радиол Анат. 2011;33:97–104. 10.1007/s00276-010-0715-4 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

    18. Тиберио Д. Влияние чрезмерной пронации подтаранного сустава на пателлофеморальную механику: теоретическая модель. J Ortho Sports Phys Ther. 1987; 9: 160–165. [PubMed] [Google Scholar]

    19. Piva SR, Fitzgerald GK, Irrgang JJ, Fritz JM, Wisniewski S, McGinty GT, et al. Ассоциаты физической функции и боли у пациентов с пателлофеморальным болевым синдромом. Arch Phys Med Rehabil. 2009; 90: 285–295. 10.1016/j.apmr.2008.08.214 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

    20. Шульц С.Дж., Карсия К.Р., Ганснедер Б.М., Перрин Д.Х. Независимые и интерактивные эффекты падения ладьевидной кости и угла четырехглавой мышцы на нервно-мышечные реакции на возмущение, связанное с нагрузкой. Джей Атл Трейн. 2006; 41: 251–259. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

    21. Griffin L, Agel J, Albohm M, Arendt E, Dick R, Garrett W, et al. Бесконтактные повреждения передней крестообразной связки: факторы риска и стратегии профилактики. J Am Acad Orthop Surg. 2000;8: 141–150. [PubMed] [Академия Google]

    22. Эбейе А., Абаде П., Оквока Б. Влияние пола на угол четырехглавой мышцы (Q) среди взрослых урхобо в популяции Нигерии. J Exp Клин Анат. 2014; 13: 50–53. [Google Scholar]

    23. Wheeless C. Wheeless’ Textbook of Orthopedics [Интернет]. 2018. Доступно: http://www.wheelessonline.com/ortho/q_angle_of_the_knee.

    24. Грелсамер Р.П., Дубей А., Вайнштейн С.Х. Мужчины и женщины имеют одинаковые углы Q. J Bone Joint Surg Br. 2005; 87-Б: 1498–1501. 10.1302/0301-620Х.87Б11.16485 [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

    25. Герра Дж.П., Арнольд М.Дж., Гайдосик Р.Л. Угол Q: эффекты изометрического сокращения четырехглавой мышцы бедра и положения тела. J Orthop Sports Phys Ther. 1994; 19: 200–204. 10.2519/jospt.1994.19.4.200 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

    26. Bayraktar B, Yucesir I, Ozturk A, Cakmak A, Taskara N, Kale A, et al. Изменение значений угла четырехглавой мышцы с возрастом и активностью. Saudi Med J. 2004; 25: 756–760. [PubMed] [Google Scholar]

    27. Sra A, Ba T, Oo J. Сравнение двустороннего угла четырехглавой мышцы у бессимптомных и симптоматических мужчин с болью в передней части колена. Интернет J Pain Symptom Contr Palliat Care. 2008;6. [Академия Google]

    28. Ливингстон Л.А., Сполдинг С.Дж. OPTOTRAK Измерение угла четырехглавой мышцы с использованием стандартных положений стоп. Джей Атл Трейн. 2002; 37: 252–255. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

    ATOS Q: Качество начинается с Q

    Новый компактный класс ATOS

    ATOS Q надежен и универсален и поэтому идеально подходит для сложных задач измерения и контроля. Компактная система отвечает высоким метрологическим требованиям.

    Отдел управления продуктами возглавляет д-р Ян Тесинг. В интервью он описывает важные особенности датчика ATOS Q и объясняет, почему использование ATOS Q выгодно.

    Надежный – настоящий датчик ATOS

    Почти во всех отраслях датчики ATOS зарекомендовали себя как оптические трехмерные измерительные системы. Их успех основан на точной оптоэлектронике, надежной конструкции датчика и мощном программном обеспечении. ATOS Q продолжает эту историю успеха: датчик совершенствует триаду дизайна, технологии и производительности. Результат: универсальная и компактная система с настоящей ДНК ATOS.

    Конструкция ATOS

    ATOS Q специально разработан для использования в промышленности и обеспечивает полностью прослеживаемые результаты измерений даже в суровых условиях. Оптические и электронные системы надежного оптического 3D-датчика защищены от пыли и брызг, что делает все датчики ATOS Q идеально подходящими для перемещения из измерительной комнаты в цех. Пользователи оценят датчик ATOS Q за простоту и удобство работы.

    Технология ATOS

    ATOS Q быстро и с высокой степенью детализации собирает качественную информацию, обеспечивая надежную основу для простой интерпретации этой информации. Его принцип тройного сканирования дает преимущества при измерении отражающих поверхностей и объектов с углублениями. Эквалайзер синего света увеличивает яркость источника света и передает однородный свет без пятен на проекционный блок.

    Производительность ATOS

    Благодаря эквалайзеру синего света и быстрой обработке данных ATOS Q впечатляет выдающейся производительностью. Эквалайзер синего света обеспечивает высокоскоростную интерференционную проекцию и настолько мощный, что даже на несовместимых поверхностях может быть достигнуто короткое время измерения. Промышленные порты с оптоволоконными кабелями и прочными штекерными соединениями обеспечивают высокую пропускную способность.

    Технология синего света

    Точные узоры полос проецируются на поверхность объекта и фиксируются двумя камерами по принципу стереокамеры. Проекционная технология GOM работает с узкополосным синим светом, что означает, что мешающий окружающий свет может быть отфильтрован во время получения изображения.

    Универсальность — ATOS Q готов принять вызов

    Компактный датчик ATOS Q очень универсален. Он решает сложные задачи измерения и контроля в ручном, полуавтоматическом или полностью автоматическом режиме на GOM ScanCobot и ATOS ScanBox 4105.

    Руководство

    При весе всего 4 кг и компактном дизайне ATOS Q легок и его можно легко перемещать. Его можно использовать на штативе в измерительной комнате, а также мобильно на производстве.

    Полуавтомат

    В сочетании со штативом или настольной подставкой и поворотным столом GOM ROT 350 или комплектом моторизации ATOS Q можно использовать в полуавтоматическом режиме.

    Автоматизированный

    ATOS Q достигает максимальной эффективности на GOM ScanCobot и ATOS ScanBox 4105. Системы обеспечивают последовательный контроль качества с высокой производительностью и высокой надежностью процесса.

    ATOS Q – это качество

    ATOS Q разработан как гибкий 3D-сканер для сложных задач измерения и контроля в различных отраслях промышленности. Сменные объективы обеспечивают высокоточные измерения деталей малого и среднего размера. Переход от наименьшего к наибольшему объему измерения осуществляется легко благодаря фиксированному положению камеры.

    Обеспечение качества деталей, изготовленных аддитивным способом

    Ускорение этапа разработки и запуска продукта

    Еще

    Обеспечение качества пластмассовых деталей

    Ускорение всех этапов процессов литья под давлением, выдувного формования и термоформования

    Подробнее

    Обеспечение качества литых деталей

    Оптимизация процессов литья в песчаные формы, литья под давлением и литья по выплавляемым моделям

    Подробнее

    Обеспечение качества деталей из листового металла

    Оптимизация технологических цепочек обработки металлов давлением (штамповка, гибка, волочение и прессование)

    Подробнее

    Одна серия, две версии

    ATOS Q доступен в версиях 12M и 8M. Датчики захватывают до 2 × 12 миллионов или 2 × 8 миллионов координатных точек во время сканирования. Точность, разрешение и размер области измерения могут быть определены произвольно.

    ОБЗОР ПРОДУКТА

    Услуги

    GOM продолжает поддерживать своих клиентов после покупки и установки 3D измерительных систем.

    Лаборатория Джефферсона — Q-weak: прецизионный тест стандартной модели и определение слабых зарядов кварков с помощью рассеяния электронов с нарушением четности

    Международная группа ученых, работающих в лаборатории Джефферсона, завершила новое точное измерение рассеяния электронов с нарушением четности на протоне при очень низкой Q 2 и прямые углы, чтобы бросить вызов предсказаниям Стандартной модели и искать новую физику. Существовала уникальная возможность провести первое точное измерение слабого заряда протона, Q p W =1 — 4sin 2 θ W , в JLab, основываясь на технических достижениях, достигнутых в лаборатории. ведущая в мире программа нарушения четности и использование результатов более ранних экспериментов по рассеянию электронов с нарушением четности (PVES) для ограничения адронных поправок. Анализируются данные многолетних измерений асимметрии с нарушением четности в упругом ep-рассеянии на Q 2 =0,025 (ГэВ/c) 2 с использованием 180 мкА поляризованного на 89% пучка на 35-сантиметровой мишени из жидкого водорода для точного определения слабого заряда протона.

    Стандартная модель электрослабых взаимодействий дает твердое предсказание Q p W , основанное на движении угла слабого смешивания sin 2 θ W от полюса Z 0 вниз к низкому энергии, соответствующие эффекту 10σ в нашем эксперименте. Любое значительное отклонение sin 2 θ W из предсказания Стандартной модели при низкой Q 2 будет сигналом новой физики, тогда как согласие наложит новые и существенные ограничения на возможные расширения Стандартной модели. В отсутствие физики за пределами Стандартной модели наш эксперимент обеспечит измерение sin 2 θ W ≅0,3%, что делает его очень конкурентоспособным автономным измерением угла слабого смешивания.

    Электрослабая Стандартная Модель (СМ) до настоящего времени была чрезвычайно успешной, хотя известно, что она неполна. Поиски фундаментального описания природы за пределами СМ ведутся двумя взаимодополняющими экспериментальными стратегиями. Во-первых, это создание все более мощных коллайдеров, таких как Большой адронный коллайдер (БАК) в ЦЕРНе, чтобы возбудить материю в новую форму. Второй подход заключается в выполнении высокоточных измерений, при которых наблюдаемое несоответствие с СМ выявило бы сигнатуру новых форм материи.

    Результаты нашего пусконаладочного цикла (около 4% нашего полного набора данных):

    Из этих первоначальных результатов измеренная асимметрия составляет A ep = -279 ± 35 (статистика) ± 31 (систематика) частей на миллиард, что является наименьшей и наиболее точной асимметрией, когда-либо измеренной в поляризованном ep-рассеянии. Малая Q 2 этого эксперимента сделала возможным первое определение слабого заряда протона, Q p W , путем включения более ранних данных рассеяния электронов с нарушением четности (PVES) при более высоких Q 2 для ограничения адронных поправок. Полученное таким образом значение Q p W равно Q p W (PVES) = 0,064 ± 0,012, что хорошо согласуется с предсказанием Стандартной модели Q P W (SM) = 0,0710 ± 0,0007. Когда этот результат дополнительно объединяется с измерением нарушения атомной четности (APV) 133 Cs, также могут быть извлечены значительные ограничения на слабые заряды верхних и нижних кварков. Этот анализ PVES + APV показывает, что слабый заряд нейтрона составляет Q n W (PVES+APV) = -0,975 ± 0,010.

    РИС. 1 и 2 . Схема базовой схемы эксперимента (с фотографиями аппарата в процессе сборки справа) показывает мишень, коллимацию, магнитные катушки, траектории электронов и детекторы. Упругорассеянные электроны (красные дорожки) фокусируются на детекторах, а неупругорассеянные электроны (не показаны) уносятся от детекторов (на большие радиусы). Расстояние по линии луча от центра мишени до центра массива кварцевых стержневых детекторов составляет 12,2 м.


    РИС. 3. Глобальный результат подбора (сплошная линия) только из 4% нашего полного набора данных (представленный в пределе переднего угла как уменьшенная асимметрия, полученная из этого измерения, а также из других экспериментов PVES до Q 2 =0,63(ГэВ/ c) 2 , включая данные о протонах, гелии и дейтерии. Затененная желтым цветом область указывает на неопределенность в аппроксимации. Q p W – точка пересечения аппроксимации. Также показан прогноз СМ (стрелка)

    РИС. 4. Ограничения на константы связи нейтральных и слабых кварков C 1u — C 1d (изовектор) и C 1u + C 1d (изоскаляр) только из 4% нашего полного набора данных.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    Вес (кг) Правый Q Угол левый Q Угол P 16,6 ± 0,02° 0,58
    50–59
    N = 86
    17.4 ± 0.12° 16.8 ± 0.56°
    60–69
    N = 90
    17. 5 ± 0.25° 17 ± 0.38°
    70–79
    n = 40
    17,7 ± 0,45 ° 17,2 ± 1,1 °
    80–89
    N = 15
    18,5 ± 0,80 ° 18,5 ± 0,80 ° 18,5 ± 0,80 °