Das Snelliussche Gesetz
Das Snelliussche Gesetz wurde 1621 von Willebrord Snell Van Royen entdeckt und dient zur Bestimmung des Brechungswinkels von Licht beim Durchgang durch eine Oberfläche mit unterschiedlichem Brechungsindex.
Das Snelliussche Gesetz wird daher auch als Brechungsgesetz bezeichnet und als Fermat'sches Prinzip angesehen. Dieses Gesetz besagt, dass die Verbindung zwischen den Sinuswinkeln, die bei der Brechung auftreten, gleich dem umgekehrten Verhältnis der Indizes ist, die die Brechung in den Medien bewirken.
Das Fermatsche Prinzip kann zum Brechungsgesetz führen, welches wiederum besagt, dass sich das Licht zwischen zwei Punkten in der kürzest möglichen Zeit bewegt.
Das Snelliussche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen dem Winkel des einfallenden Lichts und dem Winkel des durchgelassenen Lichts.
Was hat das Snelliussche Gesetz mit Magnetismus zu tun?
Das Snelliussche Gesetz beschreibt den Brechungswinkel des Lichts zwischen zwei verschiedenen Medien bei der Ausbreitung von Licht und elektromagnetischen Wellen.
Im Folgenden finden Sie eine Tabelle mit den Abkühlungsraten einiger Stoffe.
Sie hängt mit der Brechung von Wellen zusammen.
Die Formel des Snelliusschen Gesetzes
Die folgende Formel besagt, dass der Reflexionswinkel gleich dem Einfallswinkel ist:
n1· sinθ1=n2 · sinθ2
n1 = Brechungsindex des ersten Mediums
n2 = Brechungsindex des zweiten Mediums
sin = Trigonometrische Funktion des Sinus
θ1 = Einfallswinkel des Lichtstrahls
θ2 = Austrittswinkel des Lichtstrahls
In dem Fall, in dem n1 >n2 y sinθ1> sinθ2 e ist, nähert sich der Brechungsindex der Normale.
In dem Fall, in dem n1 sinθ1 sinθ2 e ist, entfernt sich der Brechungsindex von der Normalen.
Der Beweis für das Snelliussche Gesetz kann mithilfe des Fermat'schen Prinzips erbracht werden. Um das Reflexionsgesetz zum Fermatschen Prinzip abzuleiten, muss die Länge des Weges von A nach B bekannt sein:
Das Snelliussche Gesetz stellt die Beziehung zwischen einem Lichtstrahl, der die Grenze oder die Trennfläche zwischen zwei nebeneinander liegenden Stoffen passiert, und dem entsprechenden Brechungsindex her.
Die Anwendung des Gesetzes der Lichtbrechung
Die Anwendung des Gesetzes der Lichtbrechung ermöglicht es uns unter anderem, Prismen zu haben. Ohne diese Beugung des Lichts könnten wir unsere Netzhaut nicht fokussieren.
Einige Beispiele für das Snelliussche Gesetz sind die Reflexion des Feldes im Seewasser. Ein weiteres anschauliches Beispiel für dieses Gesetz ist die Glasfasertechnik, die in Datennetzen verwendet wird.
Das Wattsche Gesetz
Das Wattsche Gesetz wurde von James Watt erfunden, einem im Januar 1736 in Schottland geborenen Ingenieur. Su ley está directamente relacionada con el desarrollo de la máquina de vapor en 1769 que fue patentada y empleada en la primera revolución industrial.
Watt ist eine Einheit, die am häufigsten verwendet wird, um die Leistung von Systemen zu messen. Leistung ist die Energie, die in einem begrenzten Zeitraum entweder verbraucht oder erzeugt wird.
Dieses Gesetz besagt, dass "die elektrische Leistung direkt proportional zur Spannung eines Stromkreises und dem durch ihn fließenden Strom ist. "
Formeln für das Wattsche Gesetz
Um die Formel für dieses Gesetz zu erhalten, können wir sie wie die des OHM-Gesetzes aus der Pyramide ableiten.
P = V·I
V = Spannung (Volt)
I = Stromstärke (Ampere)
P = Leistung (Watt)
Das Wattsche Gesetz beschreibt die elektrische Leistung eines Bauteils. Diese Leistung entspricht 1J. Watt ist auch eine Einheit, die die von einem Element in einer bestimmten Zeit aufgenommene Energie misst.
Nach der Entdeckung des Watt'schen Gesetzes wurde es mit dem OHM'schen Gesetz kombiniert. Wenn die Spannung des von James Watt erfundenen Gesetzes nicht bekannt ist, kann dieser Wert durch den gleichen Wert des ohmschen Gesetzes ersetzt werden. Unten können wir es deutlich sehen.
Um das Wattsche Gesetz ohne den Spannungswert zu erhalten, müssen wir die folgenden Formeln befolgen:
P = V · I
P = (I · R) · I
P = I2 · R
Wenn die Leistung positiv ist, verbraucht das zu berechnende Element Energie, während eine negative Leistung bedeutet, dass es Energie erzeugt.
Anwendungsgebiete dieses Gesetzes im Alltag
In unserem täglichen Leben verwenden wir das Wattsche Gesetz, um die Spannung und Leistung einer Glühbirne oder, in größerem Umfang, die Verkabelung eines Gebäudes zu kennen.
Die Anwendungen dieses Gesetzes sind sehr vielfältig, aber die häufigsten sind:
Servomechanismen
Der erste Servomechanismus wurde im Laufe des 19. Jahrhunderts zusammen mit Temperatur- und Drehzahlreglern für Wasserturbinen entwickelt, die Woodward 1870 entwarf. Erfunden wurde es von SS Great Eastern, die das Patent entworfen hat. Der Pionier war jedoch McFarlane.
Der Servomechanismus, auch als Servoantrieb bekannt, ermöglicht es uns, eine physikalische Größe zu übertragen, wobei ein Verhältnis zwischen dem Befehl und dem Ergebnis aufrechterhalten werden kann.
Servomechanismen bieten mehrere Vorteile: Es handelt sich um ein Instrument, das immer konstant ist und den gleichen Rhythmus beibehält. Darüber hinaus können sie mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten. Andererseits kann der Strom erhöht werden, während der Motor angetrieben wird.
Je nach Motortyp gibt es verschiedene Arten von Servoantrieben: mechanische, hydraulische, pneumatische, elektrische und elektronische.
Alle Servomechanismen haben einige gemeinsame Merkmale:
- Künstlich → vom Menschen erstellt
- Sensorisch → können durch die Reize um uns herum wahrgenommen werden
- Gesteuert → steuert sowohl Geschwindigkeit als auch Position
- Aktuator → kann selbst Bewegungen erzeugen
Arten von Servomotoren:
- Rotationsservo: Diese Art von Servo ist die am häufigsten verwendete. Das Rotationsservo verfügt über Begrenzungen, die dafür sorgen, dass sich der Drehsensor über seine physikalischen Grenzen hinaus dreht.
- Servo für kontinuierliche Drehung: Dieses Servo ist wie das Servo für Positionsdrehung, aber im Gegensatz zur Rotationsservo hat es keinen Richtungsanschlag zum Zeitpunkt der Drehung.
- Linearservo: Der Linearservo besteht zusätzlich zum Rotationsservo aus weiteren Getrieben.
Wo können wir Servomechanismen finden?
Servomotoren sind in verschiedenen Industriezweigen zu finden, aber der wichtigste ist die Robotik: Der Schwerpunkt liegt auf der automatischen Steuerung. In der Robotik finden wir diese in jedem Roboterarm, der in einer Fertigungsstraße benötigt wird. Der Betrieb ist auf mechanische und elektrische Systeme zurückzuführen, die die für das Funktionieren der Maschine erforderlichen Bewegungen ausführen. Jeder Servomechanismus besteht aus Sensoren (entweder Geschwindigkeits- oder Positionssensoren), einem Rückkopplungsmechanismus, einem Getriebe und einem Regler. Wenn mehr Leistung benötigt wird, ist ein hydraulischer Servomechanismus oder eine Hydraulikpumpe erforderlich.
Polarisierung
Der Begriff Polarisierung beschreibt die Eigenschaft aller Transversalwellen, die eine Schwingung dieser Wellen mit mehr als einer Ausrichtung erzeugt. Wir können direkte und inverse Polarisierung feststellen.
Eine direkte Polarisierung liegt vor, wenn der positive Pol (+) mit der Anode und der negative Pol (-) mit der Kathode verbunden ist. Andererseits muss die (+)-Klemme höher liegen als die (-)-Klemme. Die äußere Spannung dieser Gleichstromeigenschaft ist auf die Verschmelzung von P und N zurückzuführen. Genauer gesagt auf die negative Verbindung zum N-Halbleiter und die positive Verbindung zum P-Halbleiter. Dies hat ein geringeres Barrierenpotential, einen höheren Gleichstrom und einen geringeren Widerstand als die Umkehrung.
Bei der umgekehrten Vorspannung liegt der Minuspol in der P-Zone, während der Pluspol in der N-Zone liegt. Im Gegensatz zur umgekehrten Vorspannung hat sie ein starkes Sperrpotenzial, einen niedrigeren Gleichstrom und einen höheren Widerstand.
Methoden zur Messung der Polarisierung
Es gibt verschiedene Methoden zur Messung der Polarisierung von Licht:
Arten der Polarisierung
Je nach der Phasenverschiebung, auf die sie treffen, können wir verschiedene Arten der Polarisierung feststellen:
Horizontal: Das elektrische Wellenfeld verläuft horizontal zur Erdoberfläche.
Vertikal: Das elektrische Wellenfeld verläuft senkrecht zur Oberfläche.
Rechtsdrehend: Ihre Drehbewegung ist nach rechts gerichtet.
Linksdrehend: Ihre Drehbewegung ist nach links gerichtet.
Die Polarisierung kann in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden. Die häufigsten dienen jedoch zur Unterscheidung zwischen Transversal- und Longitudinalwellen und für die Infrarotspektroskopie.
