Электромагнитные часы: Электронные часы — излучение | Фитнес

Электронные часы — излучение | Фитнес

30 марта 2020      Умные часы

Цифровые часы были модными в течение многих лет, но последние тенденции для умных часов и других носимых технологий, безусловно, только будут расти. Одна вещь, которую люди часто забывают при покупке этих продуктов в присутствии потенциально вредного излучения.

Итак, цифровые часы испускают излучение? Все электронные устройства, включая цифровые часы, испускают небольшое количество электромагнитного излучения. Эти уровни выше в умных часах, чем в обычных цифровых часах, и могут быть потенциально вредными, если вы слишком долго подвергаетесь их воздействию. Тем не менее, сравнительно легко решить эту проблему.

Некоторые люди более чувствительны, чем другие, к уровням электромагнитного излучения, поэтому стоит знать, испускают ли эти устройства такое излучение, и что вы можете сделать для борьбы с этим. Обе эти темы обсуждаются в этой статье, поэтому читайте дальше, чтобы узнать больше.

Уровни радиации, излучаемые цифровыми часами

Все электрические устройства испускают разные уровни электромагнитного излучения, хотя это зависит от конкретного устройства.

Энергия ЭМП может быть потенциально вредной, и считается, что она связана с широким спектром состояний здоровья, включая рак, СДВГ, диабет, депрессию, головные боли и многое другое. Те, кто чувствителен к этому, утверждают, что это делает их вялыми и больными, и может даже заставить людей переехать в другое место, чтобы уйти от этого.

Цифровые часы излучают некоторые уровни электромагнитного излучения, потому что часть их энергии теряется в виде тепла и тому подобного.

Точно так же умные часы делают то же самое, но с другими частотами, включая инфракрасные. Ознакомьтесь с этой статьей, в которой я рассказал о рисках для здоровья, излучаемых умными часами, и предложил способы защиты от них.

Стоит помнить, что умные часы лучше всего общаются с телефоном, что требует сигналов.

Тем не менее, также стоит помнить, что уровни электромагнитного излучения, излучаемого цифровыми и умными часами, будут очень низкими просто потому, что они такие маленькие устройства.

По сравнению с чем-то вроде  телевизора, их уровни незначительны.

Однако самая большая проблема с умными часами, которые отличают их от других устройств , заключается в том, что они непосредственно контактируют с вашей кожей. То же самое относится и к вещам, подобным FitBits, которые попадают в одну и ту же категорию. Прочитайте мою статью о рисках радиации Фитбит .

Обратите внимание: Возможные проблемы со здоровьем при использовании устройств носимой электроники

Если электрическое устройство находится в непосредственной близости от вашей кожи, это может привести к ряду потенциальных проблем со здоровьем, в основном из-за того, что электромагнитное излучение может попасть на вашу кожу непосредственно от часов. Излучение может вызвать проблемы на клеточном уровне в вашем теле, и это может привести к раку.

Однако уровни электромагнитного излучения в цифровых часах и умных часах очень низкие, поэтому вряд ли у вас возникнут какие-либо проблемы в ближайшем будущем. Тем не менее, устройства являются относительно новыми, поэтому у нас нет никакого способа сказать, какими будут долгосрочные последствия для здоровья от их ношения.

К счастью, есть некоторые вещи, которые вы можете сделать, чтобы попытаться уменьшить или полностью устранить воздействие электромагнитного излучения от цифровых или умных часов. Рынок полон продуктов, претендующих на работу, но некоторые из них гораздо более эффективны, чем другие.

Как уменьшить воздействие электромагнитного излучения от цифровых часов

Учитывая, что умные часы излучают электромагнитное излучение, стоит защититься от этого, особенно потому, что мы не уверены, что будет происходить, если устройство вы будете носить в течение длительного времени. Вот лучшие варианты для снижения воздействия электромагнитного излучения от умных или цифровых часов.

1. Не носите его

Это может показаться очевидным решением, но оно также является наиболее эффективным. Прекращение ношения цифровых часов уменьшит воздействие электромагнитного излучения на 100%. Если вы считаете, что вы чувствительны к электромагнитному излучению, не приобретайте его.

2. Используйте режим полета

Это еще одно довольно очевидное решение, но перевод мобильного устройства в режим полета автоматически отключает все частоты связи, включая сотовую связь, Bluetooth, Wi-Fi и другие. В этой статье я объясню, как режим самолета очень полезен для уменьшения воздействия ЭМП.

Это, в свою очередь, означает, что на устройство передается гораздо меньше сигналов, что снижает общий уровень воздействия электромагнитного излучения. Однако, это также означает, что вы не будете получать никаких уведомлений на устройстве, что в основном делает их немного больше, чем обычные часы.

Понятно, что вы не захотите постоянно держать свои умные часы в режиме полета, но это может быть полезно, когда вам не нужно видеть уведомления, например, на работе. Это позволит вам по-прежнему носить умные часы и пользоваться их способностями говорить время, но без всего дополнительного электромагнитного излучения, проникающего через ваше запястье.

Прочтите: 7 гаджетов для повышения вашего здоровья и фитнес-игры

3. Не используйте возможности отслеживания сна

Одна из самых больших функций, которую продвигают умные часы и компании FitBit, заключается в том, что они могут помочь вам контролировать режим сна. Проблема в том, что это на самом деле не так уж и полезно, и, вероятно, лучше все-таки оставить экспертам.

Если у вас нет реальной проблемы со сном, вам, вероятно, не нужно знать, сколько раз вы переходите в режим быстрого сна в течение ночи.

Отсутствие возможности отслеживания сна ваших умных часов означает, что вам не нужно носить их ночью. Это, в свою очередь, означает, что вы можете уменьшить общее воздействие на устройство на 33%, что достаточно, чтобы иметь большое значение.

Если вы решите выбрать эту опцию, соблюдайте обычные правила работы с электронным устройством, пока вы спите: в идеале, оставьте его в другой комнате или поместите в защитную коробку от электромагнитных помех или устройство подавления. Самое главное, не оставляйте его на ночном столике рядом с кроватью, так как вы все равно будете подвергаться воздействию электромагнитного излучения, и оно будет ближе к вашей голове.

4. Купите ЭДС щит

Рынок устройств защиты от электромагнитных помех для умных часов по-прежнему довольно невелик, хотя есть еще одно, доступное в Европе, под названием Memon. Он спроектирован так, чтобы работать так же, как и любой другой защитный экран, и удобно сидит за Apple Watch. Тем не менее, компания в настоящее время не делает их для других умных часов.

Единственный другой вариант – купить браслет с электромагнитным излучением, но они несовместимы по своей эффективности. Если вы уже нашли марку, которой пользуетесь, и которой вы довольны, купите ее и носите на том же запястье, что и ваши умные часы. Однако, если вы не верите, что эти браслеты работают, то придерживайтесь одного из других вариантов.

Воздействие электромагнитного излучения на здоровье

Считается, что электромагнитное излучение, как уже упоминалось, связано с рядом различных состояний здоровья и может воздействовать на людей разными способами. Тем не менее, ЭМП излучение также является потенциально безвредной вещью, обычно встречающейся в нашей повседневной жизни. Чтобы понять, почему важно защитить себя, стоит знать разницу.

ЭМП излучение охватывает все в электромагнитном спектре, включая видимый свет, микроволны, ультрафиолет, рентгеновское излучение и многое другое. Некоторые из них считаются излучением «низкого уровня», а другие – гораздо более высоким уровнем радиации. Проверьте эти примеры .

Излучение низкого уровня называется неионизирующим излучением , а излучение высокого уровня – ионизирующим излучением . Солнце является прекрасным примером ионизирующего излучения, поскольку оно излучает ультрафиолетовый свет. Точно так же рентгеновские аппараты в больницах имеют ионизирующее излучение. Воздействие этого на высоких уровнях может привести к широкому спектру раковых заболеваний.

Неионизирующее излучение испускается такими вещами, как микроволновые печи, компьютеры, мобильные телефоны и другие электронные устройства в доме. В то время как неионизация делает их звучание менее угрожающим, и в долгосрочной перспективе они таковы, но мы забываем рассмотреть, как долго мы на них воздействуем.

Например, кто-то может выйти на улицу только на несколько часов в солнечную погоду и защититься от солнцезащитного крема. Это резко уменьшает их воздействие солнечного излучения ЭМП и, таким образом, снижает их шансы на развитие рака.

Однако один и тот же человек может провести 8 часов, сидя за компьютером за работой, затем провести время на телефоне во время обеденного перерыва, а затем пойти домой и смотреть телевизор весь вечер. Когда вы думаете об этом, это подвергается воздействию чего угодно, независимо от того, насколько безобидно это звучит.

Чрезмерное воздействие электромагнитного излучения приводит к ряду осложнений для здоровья, в том числе:

• Головные боли
• Головокружение и тошнота
• Депрессия и беспокойство
• Рак
• Лейкемия
• Потеря памяти
• Усталость и усталость
• Перепады настроения

Некоторые люди страдают от электромагнитного излучения гораздо больше, чем другие, особенно от электронных устройств. Эти люди, которые серьезно пострадали от этой проблемы, должны сделать все возможное, чтобы защитить свой дом, чтобы они могли жить комфортно.

Лучшее, что нужно сделать, если вы обеспокоены уровнем электромагнитного излучения в вашем доме, – это начать с покупки измерителя ЭДС . Это скажет вам, насколько сильное электромагнитное излучение, и оттуда вы можете решить, что делать с его исправлением. Как только вы это сделаете, вы можете найти значительное улучшение в вашем образе жизни.

Вывод

Итак, суть в том, что цифровые часы и умные часы, включая другие носимые устройства, излучают излучение. В то время как некоторые формы этого излучения ЭМП менее вредны, чем другие, ключ к часам в том, что они носятся непосредственно рядом с кожей. Это позволяет намного легче переносить излучение в ваши клетки, поэтому, если вы часто носите одно из этих устройств, стоит что-то с этим сделать.

Спасибо за лайки на сайте «фитнес — часы»!

Будьте счастливым, спортивным и активным человеком всегда!

Напишите, что Вы думаете по этому поводу, какими гаджетами пользуетесь и почему?

Электрические часы — Electric clock

Часы с питанием от электричества

Телехронные синхронные электрические часы, изготовленные примерно в 1940 году. К 1940 году синхронные часы стали наиболее распространенным типом часов в США.

Электрические часы это часы , которые питаются от электричества , в отличии от механических часов , который питается от веса висящего или горнила . Этот термин часто применяется к механическим часам с электрическим приводом, которые использовались до появления кварцевых часов в 1980-х годах. Первые экспериментальные электрические часы были построены примерно в 1840 году, но широко не производились до тех пор, пока в 1890-х годах не стала доступна электрическая энергия . В 1930-е годы синхронные электрические часы заменили механические часы как наиболее широко используемый тип часов.

Типы

Электромеханический часовой механизм с автоподзаводом из Швейцарии .

Электрические часы могут работать по нескольким типам механизмов:

• Электромеханические часы имеют традиционный механический механизм , который отслеживает время с помощью колеблющегося маятника или балансового колеса, приводимого в движение через зубчатую передачу от главной пружины , но используют электричество для перемотки основной пружины с помощью электродвигателя или электромагнита . Этот механизм чаще всего встречается в старинных часах.
• Часы с электрическим ремонтуаром имеют зубчатые передачи, вращаемые небольшой пружиной или утяжеленным рычагом, называемым ремонтуаром , который чаще заводился с помощью электродвигателя или электромагнита. Этот механизм был более точным, чем заводная пружина, потому что частый завод усреднял колебания хода часов, вызванные изменяющейся силой пружины при ее раскручивании. Он использовался в точных маятниковых часах и в автомобильных часах до 1970-х годов.
• Электромагнитные часы отсчитывают время с маятником или балансовым колесом, но импульсы, поддерживающие его движение, создаются не механическим движением и рычажным механизмом спуска , а магнитной силой от электромагнита ( соленоида ). Этот механизм использовался в первых электрических часах, и он встречается в старинных электрических маятниковых часах. Он также встречается в некоторых современных декоративных каминных и настольных часах.
• Синхронные часы полагаются на 50 или 60 Гц частоты полезности от сети переменного тока сети электроснабжения в качестве источника синхронизации, путем приведения в действие тактовых передач с синхронным двигателем . По сути, они считают циклы подачи питания. Хотя фактическая частота может меняться в зависимости от нагрузки в сети, общее количество циклов в 24 часа поддерживается строго постоянным, так что эти часы могут точно отсчитывать время в течение длительных периодов времени, не допуская отключений электроэнергии ; через несколько месяцев они более точны, чем обычные кварцевые часы. Это был самый распространенный тип часов с 1930-х годов, но теперь он в основном заменен кварцевыми часами.
• Часы Tuning Fork отслеживают время, считая колебания откалиброванного камертона с определенной частотой. Они были сделаны только с батарейным питанием. Часы с батарейным питанием были сделаны по схемам, приведенным выше, с очевидным исключением синхронного механизма. Все часы с батарейным питанием были в значительной степени заменены более дешевым кварцевым механизмом.
• Кварцевые часы — это электрические часы, которые отсчитывают время, считая колебания вибрирующего кристалла кварца . В них используются современные низковольтные схемы с питанием от постоянного тока, которые могут питаться от батареи или получать электроэнергию от сети. Сегодня это самый распространенный тип часов. Кварцевые часы, поставляемые производителем, обычно показывают время с погрешностью в несколько секунд в неделю, а иногда и больше. Недорогие кварцевые механизмы часто предназначены для отсчета времени в пределах 30 секунд в месяц (1 секунда в день, 6 минут в год). Более низкая погрешность может быть достигнута путем индивидуальной калибровки, если возможна регулировка, при условии стабильности генератора, особенно при изменении температуры. Более высокая точность возможна при более высоких затратах.
• Радиоуправляемые часы — это кварцевые часы, которые периодически синхронизируются сошкалой времени атомных часов UTC с помощью радиосигналов времени, транслируемых специализированными станциями по всему миру. Они отличаются от радиочасов .

История

Один из первых электромагнитных часов Александра Бейна, 1840-х годов.

В 1814 году сэр Фрэнсис Рональдс из Лондона изобрел первые электрические часы. Он питался от сухих свай , высоковольтной батареи с чрезвычайно долгим сроком службы, но недостатком ее электрических свойств было изменение погодных условий. Он опробовал различные средства регулирования электричества, и эти модели доказали свою надежность в целом ряде метеорологических условий.

В 1815 году Джузеппе Замбони из Вероны изобрел и продемонстрировал другие электростатические часы с сухими батареями и колеблющимся шаром. Его команда в течение многих лет производила улучшенные часы, которые позже были обозначены как «самый элегантный и в то же время самый простой механизм, который когда-либо производила электрическая колонка». Часы Замбони имели вертикальную стрелку, поддерживаемую осью, и были настолько энергоэффективными, что могли работать от одной батареи более 50 лет.

В 1840 году шотландский производитель часов и инструментов Александр Бейн первым изобрел и запатентовал часы, работающие от электрического тока. Его оригинальный патент на электрические часы датирован 10 октября 1840 года. 11 января 1841 года Александр Бейн вместе с Джоном Барвайзом, изготовителем хронометров, получил еще один важный патент, описывающий часы, в которых электромагнитный маятник и электрический ток используются для удержания часы идут вместо пружин или гирь. Позднее патенты расширили его оригинальные идеи.

Многие люди были полны решимости изобрести электрические часы с электромеханическим и электромагнитным дизайном около 1840 года, такие как Уитстон, Штайнхайль, Хипп, Бреге и Гарнье, как в Европе, так и в Америке.

Маттеусу Хиппу , часовщику, родившемуся в Германии , приписывают создание серийного производства электрических часов для массового рынка. Хипп открыл мастерскую в Ройтлингене , где он разработал электрические часы для Hipp-Toggle, представленного в Берлине на выставке в 1843 году. Hipp-Toggle — это устройство, прикрепленное к маятнику или балансовому колесу, которое электромеханически допускает случайные импульсы или приводить в движение маятник или колесо, когда его амплитуда колебаний падает ниже определенного уровня, и настолько эффективен, что впоследствии более ста лет использовался в электрических часах. Хипп также изобрел небольшой мотор и построил хроноскоп и регистрирующий хронограф для измерения времени.

Первые электрические часы имели выступающие маятники, потому что это были знакомая форма и конструкция. Часы меньшего размера и часы со спиральным балансом созданы по тем же принципам, что и маятниковые часы.

В 1918 году Генри Эллис Уоррен изобрел первые синхронные электрические часы в Эшленде, штат Массачусетс, которые отсчитывали время от колебаний электросети. В 1931 году Synclock были первыми коммерческими синхронными электрическими часами, проданными в Великобритании.

Электромеханические часы

Основные часы из синхронизированной системы школьных часов. c.1928 Электромеханический механизм заводит каждую минуту и ​​каждую минуту подает импульс ведомым часам. Работает от 24 В постоянного тока

Часы, которые используют электричество в той или иной форме для питания обычного часового механизма, представляют собой электромеханические часы. Любые часы с пружинным или весовым приводом, которые используют электричество (переменного или постоянного тока) для перемотки пружины или увеличения веса механических часов, тогда являются электромеханическими часами. В электромеханических часах электричество не выполняет функцию хронометража. Функция хронометража регулируется маятником. Ближе к концу девятнадцатого века появление сухих аккумуляторных батарей сделало практичным использование электроэнергии в часах. Использование электричества привело к появлению множества вариаций конструкции часов и двигателей. Электромеханические часы создавались как отдельные часы, но чаще всего использовались как неотъемлемые части синхронизированных установок времени. Опыт телеграфии привел к подключению удаленных часов (ведомых часов) по проводам к управляющим (ведущим часам). Целью было создать систему часов, в которой все часы отображали бы одно и то же время. Ведущее устройство и ведомые устройства — электромеханические часы. Главные часы имеют обычный часовой механизм с автоподзаводом, который перематывается электрически. Механизм ведомых часов не является обычным часовым механизмом, поскольку он состоит только из храпового колеса и механизма времени. Ведомые часы полагаются на электрические импульсы от главных часов, чтобы механически перемещать стрелки часов на одну единицу времени. Системы синхронизированного времени состоят из одних главных часов и любого количества подчиненных часов. Ведомые часы соединены проводами с ведущими часами. Эти системы можно найти в местах, где будет использоваться несколько часов, таких как учебные заведения, предприятия, фабрики, транспортные сети, банки, офисы и государственные учреждения. Ярким примером этого типа системы являются часы Shortt-Synchronome , которые являются примером электромеханического гравитационного ремонтуара . Эти системы часов с автоподзаводом обычно были низкого напряжения постоянного тока. Они были установлены в 1950-х годах, и к тому времени системы с синхронными двигателями стали предпочтительной системой часов.

Электромагнитные часы

Ранние французские электромагнитные часы

Конфигурация этого устройства сравнительно очень проста и надежна. Электрический ток питает либо маятник, либо электромеханический осциллятор .

Компонент электромеханического генератора имеет прикрепленный магнит, который проходит через два индуктора . Когда магнит проходит через первую катушку индуктивности или датчик, простой усилитель вызывает ток через вторую катушку индуктивности, а вторая катушка индуктивности работает как электромагнит , передавая импульс энергии движущемуся генератору. Этот осциллятор отвечает за точность часов. Электронная часть не генерировала бы электрические импульсы, если бы генератор отсутствовал или не двигался. Резонансная частота механического осциллятора должна быть несколько раз в секунду.

Синхронные электрические часы

Радиочасы с синхронными часами, 1950-е гг.

Синхронные электрические часы не содержат генератора хронометража, такого как маятник или балансовое колесо, а вместо этого подсчитывают колебания переменного тока от сетевой розетки , чтобы отсчитывать время. Он состоит из небольшого синхронного двигателя переменного тока , который вращает стрелки часов через редуктор . Двигатель содержит электромагниты, которые создают вращающееся магнитное поле, которое вращает железный ротор . Скорость вращения вала двигателя синхронизирована с частотой сети ; 60 циклов в секунду (Гц) в Северной Америке и некоторых частях Южной Америки, 50 циклов в секунду в большинстве других стран. Зубчатая передача масштабирует это вращение, поэтому минутная стрелка вращается один раз в час. Таким образом, синхронные часы можно рассматривать не столько как хронометрист, сколько как механический счетчик, стрелки которого показывают текущий счет количества циклов переменного тока.

Одна из шестерен, поворачивающая стрелки часов, имеет вал со скользящей фрикционной муфтой, поэтому стрелки часов можно повернуть вручную ручкой на задней стороне, чтобы установить часы.

Часы с синхронным двигателем прочны, потому что у них нет тонкого маятника или колеса баланса. Однако временное отключение электроэнергии остановит часы, которые покажут неправильное время при восстановлении питания. Некоторые синхронные часы имеют индикатор, который показывает, был ли он остановлен и перезапущен.

Количество полюсов

Некоторые электрические часы имеют простой двухполюсный синхронный двигатель, который работает с одним оборотом за цикл мощности, то есть 3600  об / мин при 60 Гц и 3000 об / мин при 50 Гц. Однако у большинства электрических часов есть роторы с большим количеством магнитных полюсов (зубцов), следовательно, вращающиеся с меньшей долей линейной частоты. Это позволяет изготавливать зубчатую передачу, поворачивающую стрелки, с меньшим количеством шестерен, что экономит деньги.

Точность

Точность синхронных часов зависит от того, насколько близко электроэнергетические компании поддерживают частоту своего тока на номинальном значении 50 или 60 герц. Хотя колебания нагрузки электросети вызывают колебания частоты, которые могут привести к ошибкам в несколько секунд в течение дня, коммунальные предприятия периодически регулируют частоту своего тока, используя время атомных часов UTC, так что общее количество циклов в день дает среднюю частоту. это в точности номинальное значение, поэтому синхронные часы не накапливают ошибку. Например, европейские энергокомпании контролируют частоту работы своей сети один раз в день, чтобы общее количество циклов за 24 часа было правильным. Коммунальные предприятия США корректируют свою частоту, когда совокупная ошибка достигает 3–10 секунд. Эта коррекция известна как коррекция ошибок времени (TEC).

Ошибка времени более 7 минут, которая возникла бы в электрических часах на большей части Северной Америки, если бы они не были сброшены после перехода на летнее время в марте 2016 года и не использовались бы TEC.

В 2011 году Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения (NERC), основанная на консенсусе отраслевая организация, обратилась в Федеральную комиссию по регулированию энергетики (FERC) с просьбой упразднить TEC. Хотя это освободило бы энергетические компании от угрозы штрафов, а также обеспечило бы чрезвычайно скромное повышение стабильности частоты, было также отмечено, что синхронные часы, которые включают настенные часы, будильники и другие часы, вычисляющие время на основе их электрическая мощность будет накапливать несколько минут ошибки между полугодовыми сбросами на летнее время . Об этом последствии сообщили в американских СМИ, и инициатива была отклонена. Однако в конце 2016 года аналогичное предложение было снова подано НКРЭ в FERC, которое было одобрено двумя месяцами позже. Это зависит от удаления стандарта WEQ-006, и NERC также обратилась в Североамериканский совет по энергетическим стандартам (NAESB), неправительственную организацию, ориентированную на бизнес, с просьбой отменить этот стандарт. Если FERC примет петицию NAESB, ТИК больше не будут использоваться в Соединенных Штатах и ​​Канаде, и часы, отсчитываемые ими, вероятно, будут неконтролируемо блуждать до тех пор, пока не будут сброшены вручную; в техническом документе сотрудников Национального института стандартов и технологий и Военно-морской обсерватории США было отмечено, что, если бы TEC не были установлены в 2016 году, на большей части территории Соединенных Штатов было бы потеряно более семи минут электрическими часами. и Канада, как показано на Рисунке 8 их статьи.

Часы с запуском отжима

Первые синхронные часы 1930-х годов не запускались автоматически, и их нужно было запускать, вращая ручку стартера на задней панели. Недостатком конструкции этих часов с запуском отжима было то, что двигатель можно было запустить в любом направлении, поэтому, если ручка стартера вращалась не так, часы вращались бы назад, а стрелки вращались бы против часовой стрелки. Более поздние часы с ручным запуском имели храповики или другие связи, которые предотвращали запуск назад. Изобретение двигателя с расщепленными полюсами позволило изготавливать часы с самозапуском, но поскольку часы перезапускались после отключения питания, потеря времени не указывалась.

Смотрите также

Ноты

Ссылки

• Вирадес, Мишель. История электрических часов
• Кац, Евгений. Биография Александра Бэйна
• Вечный электромотив Джузеппе Замбони
• Чиркин, К. Электромеханические часы. Радио, 7 (1968): с. 43.

Антимагнитные часы — Antimagnetic watch

Антимагнитные (немагнитные) часы — это часы , которые могут работать с минимальным отклонением при воздействии магнитного поля определенного уровня . Международная организация по стандартизации издала стандарт для магнитных резистентных часов, которые приняли многие страны.

Стандарт ISO 764 для магнитостойких часов

Международный стандарт ISO 764 Horology — Часы с магнитным сопротивлением определяет устойчивость часов к магнитным полям. Согласно ISO 764 или его эквиваленту DIN 8309 (Deutsches Institut für Normung — Немецкий институт стандартизации) часы должны выдерживать воздействие магнитного поля постоянного тока силой 4800  А / м . Чтобы часы считались магнитостойкими, они должны сохранять точность до ± 30 секунд в день, измеренную до испытания. Приложение А к ISO 764 касается часов, обозначенных как магнитостойкие, с дополнительным указанием напряженности магнитного поля, превышающей 4800 А / м.

Есть два способа создания антимагнитных часов:

• Первый способ состоит в том, чтобы сделать движущиеся части из сплавов нечувствительными к магнитным полям. Эти сплавы включают инвар ( железо — никель — углерод — хром сплав), Glucydur ( бериллий — бронзовый сплав), Nivarox (железо-никель-хром титан -beryllium сплав) и элинварные (сплав , похожий на инвар, хотя и менее устойчивы к магнетизму и более устойчивы к термическому воздействию). Эти сплавы предпочитают разные часовщики из-за их различных свойств. В 1960-х годах почти все швейцарские часы имели баланс Glucydur и пружины Nivarox . Якоря, спусковые колеса и другие часовые механизмы также изготавливались из немагнитных металлов или сплавов.
• Другим способом изготовления часов немагнитными является для размещения всего движения в корпус из высоко проницаемого (магнитопроводящего) материала. Механизм закрыт дополнительной застежкой из мягкого железа, предотвращающей образование магнитных полей внутри самих часов.

История

Первые зарегистрированные эксперименты по созданию антимагнитных часов относятся к 1846 году. Часовщики из Vacheron Constantin были одними из первых, кто экспериментировал с антимагнитными характеристиками часов. Однако собрать первые антимагнитные часы удалось лишь несколько десятилетий спустя. Эти часы были способен выдерживать магнитные поля , так как некоторые из его частей были сделаны из немагнитных металлов : палладий -Made балансир , баланс пружина и рычаг вал.

В 1896 году Шарль Эдуард Гийом открыл сплав на основе никеля инвар . Впоследствии, в 1920 году, когда он получил Нобелевскую премию по физике , он разработал еще один сплав — элинвар . Эти сплавы использовались при сборке антимагнитных часов. Инвар и Элинвар способны противостоять магнитным полям, позволяя часам продолжать показывать точное время.

Первые карманные часы с антимагнитным покрытием были собраны Vacheron Constantin в 1915 году. Позже, в 1929 году, Tissot собрала первые в истории наручные часы с немагнитным эффектом .

Применение

С момента своего появления антимагнитные часы стали популярны среди людей, работающих с сильными магнитными полями. Они широко распространены среди инженеров-электронщиков и в других профессиях, где присутствуют сильные магнитные поля.

Сегодня даже водолазные часы (в соответствии с ISO 6425 ) должны быть антимагнитными, а также водонепроницаемыми , достаточно яркими , ударопрочными и иметь прочные ремешки.

Взносы

Новая версия часов Rolex Milgauss

После открытия сплавов для сборки антимагнитных часов многие производители часов используют такие материалы в производстве, чтобы улучшить характеристики таких часов.

IWC

В 1989 году IWC впервые изготовила Ingenieur Reference 3508, способную выдерживать огромные магнитные поля до 500 000 А / м.

Омега

Omega Anti-Magnetic Seamaster
было объявлено 17 января 2013 года (например, Seamaster Aqua Terra> 15 000 гаусс). Согласно пресс-релизу, механизм OMEGA основан не на защитном контейнере внутри корпуса часов, а на использовании в самом механизме избранных цветных материалов. Прототип OMEGA подвергался воздействию 1,5 Тесла (15 000 Гс) и продолжал работать. Тестирование показало, что после магнитного воздействия часы были такими же точными, как и раньше.

Rolex

Rolex Milgauss серии антимагнитных сертифицированных хронометров впервые изготовлены в 1954 году с моделью 6541 для тех , кто работает в атомной, авиационной и медицинских учреждениях , связанных с сильными магнитными полями. Часы обладают заявленным сопротивлением плотности магнитного потока 1 000 гаусс в магнитных полях 80 000 А / м. В 2007 году, после почти двух десятилетий снятия с производства, новый Milgauss был представлен под номером модели 116400.

Смотрите также

Ссылки

внешняя ссылка

<img src=»https://en.wikipedia.org//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Маятниковые часы — Pendulum clock

Часы регулируемые маятником

Маятниковые часы, задуманные Галилео Галилеем около 1637 года. Самая ранняя из известных моделей маятниковых часов, так и не была завершена.

Настенные часы с маятником в стиле венского регулятора

Часы с маятником это часы , которые используют маятник , качающийся вес, так как его хронометраж элемент. Преимущество маятника для хронометража заключается в том, что он представляет собой гармонический осциллятор : он качается вперед и назад в точном временном интервале, зависящем от его длины, и сопротивляется колебаниям с другими скоростями. С момента изобретения в 1656 году Христиана Гюйгенса , вдохновленного Галилео Галилеем, до 1930-х годов маятниковые часы были самыми точными хронометрами в мире, что объясняет их широкое распространение. На протяжении XVIII и XIX веков маятниковые часы в домах, фабриках, офисах и железнодорожных станциях служили основными эталонами времени для планирования повседневной жизни, рабочих смен и общественного транспорта, а их более высокая точность позволяла ускорять темп жизни, что было необходимо для Промышленная революция . Домашние маятниковые часы были заменены более дешевыми синхронными электрическими часами в 1930-х и 40-х годах, а маятниковые часы сейчас хранятся в основном из-за их декоративной и старинной ценности.

Для работы маятниковые часы должны быть неподвижными; любое движение или ускорение будут влиять на движение маятника, вызывая неточности, поэтому в портативных часах необходимо использовать другие механизмы.

История

Первые маятниковые часы, изобретенные Христианом Гюйгенсом в 1656 году.

Первые маятниковые часы были изобретены в 1656 году голландским ученым и изобретателем Христианом Гюйгенсом и запатентованы в следующем году. Гюйгенс поручил изготовление своих часов часовому мастеру Саломону Костеру , который на самом деле построил часы. Гюйгенс был вдохновлен исследованиями маятников Галилео Галилеем, начавшимися примерно в 1602 году. Галилей открыл ключевое свойство, которое делает маятники полезными для измерения времени: изохронизм , что означает, что период колебания маятника примерно одинаков для качелей разного размера. Галилей придумал маятниковые часы в 1637 году, которые были частично построены его сыном в 1649 году, но ни один из них не дожил до их завершения. Внедрение маятника, генератора первой гармоники, используемого для хронометража, значительно увеличило точность часов, примерно с 15 минут в день до 15 секунд в день, что привело к их быстрому распространению, так как существующие часы « грани и фолиота » были модернизированы с помощью маятников.

Фонарь часы , которые были конвертированы использовать маятник. Чтобы приспособиться к широким колебаниям маятника, вызванным торцевым спуском , по бокам были добавлены «крылья».

Дедушкины часы

Некоторые из самых точных маятниковых часов: (слева) часы с регулятором Riefler , которые служили стандартом времени в США с 1909 по 1929 год, (справа) часы Shortt-Synchronome , самые точные маятниковые часы из когда-либо произведенных, которые служили эталоном времени во время 1930-е годы.

Эти ранние часы из-за их краевого спуска имели широкий маятник поворота на 80–100 °. В своем анализе маятников в 1673 году, Horologium Oscillatorium , Гюйгенс показал, что широкие колебания делают маятник неточным, в результате чего его период и, следовательно, скорость хода часов изменяются с неизбежными изменениями движущей силы, обеспечиваемой механизмом . Реализация часовщиков , что только маятники с небольшими колебаниями в несколько градусов являются изохронны мотивировала изобретение якоря спуска по Роберту Гук вокруг 1658, что позволило снизить колебание маятника до 4-6 °. Якорь стал стандартным спусковым механизмом, используемым в маятниковых часах. В дополнение к повышенной точности, узкий маятниковый ход якоря позволил корпусу часов приспособиться к более длинным и медленным маятникам, которые требовали меньшей мощности и вызывали меньший износ механизма. Секунд маятник (также называемый Королевским маятник), 0,994 м (39,1 дюйма) длиной, в котором период времени составляет две секунды, стали широко использоваться в качественных часов. Длинные узкие часы, построенные вокруг этих маятников, впервые сделанные Уильямом Клементом около 1680 года, стали известны как дедушкины часы . Повышенная точность, возникшая в результате этих разработок, привела к добавлению минутной стрелки, ранее редкой, к циферблатам часов, начиная с 1690 года.

Волна инноваций в часовом деле 18 и 19 веков , последовавшая за изобретением маятника, принесла много улучшений в маятниковые часы. Неплательщик спуск изобретена в 1675 годом Ричард Таунл и популяризировал Джордж Грэм около 1715 в его точности «регулятор» часы постепенно заменил якорь спуск и в настоящее время используется в большинстве современных маятниковых часов. Наблюдение за замедлением хода маятниковых часов летом привело к пониманию того, что тепловое расширение и сжатие стержня маятника при изменении температуры является источником ошибок. Это было решено изобретением маятников с температурной компенсацией; ртути маятник от Джорджа Грэма в 1721 году и путевой маятник от Джона Харрисона в 1726. С помощью этих улучшений, к середине 18 века точности маятниковых часов достигли точности в несколько секунд в неделю.

До 19 века часы изготавливались вручную отдельными мастерами и стоили очень дорого. Богатый орнамент маятниковых часов этого периода указывает на их ценность как символов статуса богатых. В часовщики каждой страны и региона в Европе , разработали свои собственные отличительные стили. К 19 веку фабричное производство деталей часов постепенно сделало маятниковые часы доступными для семей среднего класса.

Во время промышленной революции повседневная жизнь была организована вокруг домашних маятниковых часов. Более точные маятниковые часы, называемые регуляторами , были установлены на предприятиях и на вокзалах и использовались для планирования работы и настройки других часов. Необходимость чрезвычайно точного хронометража в астрономической навигации для определения долготы привела к разработке самых точных маятниковых часов, называемых астрономическими регуляторами . Эти прецизионные инструменты, установленные в военно-морских обсерваториях и обеспечивающие точность до секунды за счет наблюдения за переходом звезд над головой, использовались для установки морских хронометров на военно-морских и торговых судах. Начиная с XIX века, астрономические регуляторы в военно-морских обсерваториях служили основными стандартами для национальных служб распределения времени, которые распределяли сигналы времени по телеграфным проводам. С 1909 года Национальное бюро стандартов США (ныне NIST ) основывало американский стандарт времени на маятниковых часах Riefler с точностью до 10 миллисекунд в день. В 1929 году компания перешла на свободные маятниковые часы Shortt-Synchronome, а в 1930-х годах — на кварцевые эталоны. С погрешностью около одной секунды в год Shortt были самыми точными маятниковыми часами, производимыми на рынке.

Маятниковые часы оставались мировым стандартом для точного хронометража в течение 270 лет, до изобретения кварцевых часов в 1927 году, и использовались в качестве эталонов времени во время Второй мировой войны. Французская служба времени использовала маятниковые часы как часть своего ансамбля стандартных часов до тех пор, пока 1954. Домашние маятниковые часы в качестве домашних хронометров в 1930-х и 1940-х годах начали заменяться синхронными электрическими часами , которые вели более точное время, потому что они были синхронизированы с колебаниями электросети .Самыми точными экспериментальными маятниковыми часами из когда-либо созданных могут быть часы Littlemore, построенные Эдвардом Т. Холлом в 1990-х годах (подаренные в 2003 году Национальному музею часов и часов , Колумбия, Пенсильвания, США).

Механизм

Модель механизма Ansonia Clock: c. 1904 г.

Механизм, запускающий механические часы, называется механизмом . Движение всех механических маятниковых часов состоит из пяти частей:

• Источник питания; либо груз на шнуре или цепи, который вращает шкив или звездочку, либо боевую пружину
• Зубчатая передача ( колеса поезда ) , что усиливает скорость мощности , так что маятник может использовать его. В передаточные отношения зубчатой передачи также разделить вниз скорость вращения , чтобы дать колеса , которые вращаются один раз каждый час и один раз каждые 12 часов, чтобы повернуть стрелки часов.
• Спуском , который дает маятник точно по времени импульсы , чтобы держать его качается, и который выпускает зубчатую передачу колеса для перемещения вперед фиксированное количество на каждом колебании. Это источник «тикающего» звука работающих маятниковых часов.
• Маятник, груз на стержне, являющийся элементом хронометража часов.
• Индикатор или циферблат, который записывает, как часто вращался спусковой механизм и, следовательно, сколько времени прошло, обычно это традиционный циферблат с вращающимися стрелками.

Дополнительные функции в часах, помимо основного хронометража, называются усложнениями . Более сложные часы с маятником могут иметь следующие осложнения:

• Ударный поезд : каждый час ударяет в колокол или гонг, количество ударов равно количеству часов. Некоторые часы также сигнализируют полчаса одним ударом. Более сложные типы, технически называемые курантами , отбивают четверть часа и могут играть мелодии или соборные куранты, обычно это вестминстерские кварталы .
• Циферблаты календаря: показывают день недели, дату, а иногда и месяц.
• Циферблат фазы луны : показывает фазу луны, обычно с нарисованным изображением луны на вращающемся диске.
• Уравнение шкалы времени : это редкое усложнение использовалось в первые дни для установки часов по проходу солнца над головой в полдень. Он отображает разницу между временем, указанным часами, и временем, указанным положением солнца, которое в течение года меняется на ± 16 минут.
• Приставка ретранслятора : повторяет часовые куранты при ручном включении. Это редкое усложнение использовалось перед искусственным освещением, чтобы проверить, сколько времени было ночью.

В электромеханических маятниковых часах, таких как механические главные часы, источник питания заменяется соленоидом с электрическим приводом, который подает импульсы на маятник с помощью магнитной силы , а спусковой механизм заменяется переключателем или фотодетектором, который определяет, когда маятник находится в положении правильное положение для получения импульса. Их не следует путать с более поздними кварцевыми маятниковыми часами, в которых модуль электронных кварцевых часов вращает маятник. Это не настоящие маятниковые часы, потому что хронометраж управляется кварцевым кристаллом в модуле, а качающийся маятник — просто декоративная имитация.

Гравитационно-качательный маятник

Настенные часы с маятником в стиле регулятора школы

Маятник колеблется с периодом, который зависит от квадратного корня из его эффективной длины. Для небольших колебаний период T , время одного полного цикла (двух колебаний), равен

Тзнак равно2πLграмм{\ displaystyle T = 2 \ pi {\ sqrt {\ frac {L} {g}}} \,}

где L — длина маятника, а g — местное ускорение свободного падения . Все маятниковые часы имеют средства регулировки хода. Обычно это регулировочная гайка под маятниковым бобом, которая перемещает боб вверх или вниз на стержне. Перемещение карабина вверх уменьшает длину маятника, уменьшая период маятника, поэтому часы отстают от времени. В некоторых маятниковых часах точная регулировка выполняется с помощью вспомогательной регулировки, которая может представлять собой небольшой груз, перемещаемый вверх или вниз по стержню маятника. В некоторых мастер-часах и башенных часах регулировка осуществляется с помощью небольшого лотка, установленного на стержне, куда помещаются или снимаются небольшие грузы для изменения эффективной длины, поэтому скорость можно регулировать, не останавливая часы.

Период маятника немного увеличивается с шириной (амплитудой) его качания. Скорость увеличивается с амплитудой ошибок, поэтому , когда ограничена небольшими колебаниями нескольких градусов маятник почти изохронный ; его период не зависит от изменения амплитуды. Таким образом, колебание маятника в часах ограничено от 2 ° до 4 °.

Температурная компенсация

Основной источник ошибок в маятниковых часах — тепловое расширение ; стержень маятника немного изменяется в длине при изменении температуры, вызывая изменение хода часов. Повышение температуры заставляет стержень расширяться, удлиняя маятник, поэтому его период увеличивается, и часы теряют время. Во многих часах более старого качества использовались деревянные маятниковые стержни, чтобы уменьшить эту ошибку, поскольку дерево расширяется меньше, чем металл.

Первым маятником, исправившим эту ошибку, был ртутный маятник, изобретенный Джорджем Грэхемом в 1721 году, который использовался в точных часах с регулятором в 20 веке. У них был боб, состоящий из контейнера с жидкой металлической ртутью . Повышение температуры приведет к расширению стержня маятника, но ртуть в контейнере также будет расширяться, и ее уровень будет немного повышаться в контейнере, перемещая центр тяжести маятника вверх по направлению к оси вращения. При использовании правильного количества ртути центр тяжести маятника оставался на постоянной высоте, и, таким образом, его период оставался постоянным, несмотря на изменения температуры.

Наиболее широко используемым маятником с температурной компенсацией был решетчатый маятник, изобретенный Джоном Харрисоном около 1726 года. Он состоял из «решетки» параллельных стержней из металла с высоким тепловым расширением, такого как цинк или латунь, и металла с низким тепловым расширением, такого как сталь . При правильном сочетании изменение длины стержней с большим расширением компенсировало изменение длины стержней с низким коэффициентом расширения, снова достигая постоянного периода маятника при изменении температуры. Этот тип маятника стал настолько ассоциироваться с качеством, что на маятниковых часах часто можно увидеть декоративные «фальшивые» сетки, которые не имеют реальной функции температурной компенсации.

Начиная примерно с 1900 года, некоторые из самых высокоточных научных часов имели маятники, сделанные из материалов со сверхнизким коэффициентом расширения, таких как сплав никелевой стали, инвар или плавленый кварц , которые требовали очень небольшой компенсации влияния температуры.

Атмосферное сопротивление

Вязкость воздуха, в котором качается маятник, зависит от атмосферного давления, влажности и температуры. Это сопротивление также требует мощности, которая в противном случае могла бы использоваться для увеличения времени между обмотками. Традиционно маятниковый боб изготавливается с узкой обтекаемой формой линзы для уменьшения сопротивления воздуха, на которое в качественных часах приходится большая часть движущей силы. В конце 19-го и начале 20-го века маятники для точных регуляторов часов в астрономических обсерваториях часто эксплуатировались в камере, которая была откачана до низкого давления, чтобы уменьшить сопротивление и сделать работу маятника еще более точной, избегая изменений атмосферного давления. Точная регулировка хода часов может производиться небольшими изменениями внутреннего давления в герметичном корпусе.

Прокачка и «бить»

Для точного отсчета времени маятниковые часы должны быть абсолютно ровными. В противном случае маятник раскачивается больше в одну сторону, чем в другую, нарушая симметричную работу спуска. Это состояние часто можно услышать по тиканью часов. Тики или «удары» должны располагаться с точно равными интервалами, чтобы издавать звук «тик … тик … тик … тик»; если это не так и звучит «тик-так … тик-так …», часы не в такт, и их нужно выровнять. Эта проблема может легко привести к прекращению работы часов и является одной из наиболее частых причин обращения в службу поддержки. Уровень духа или часы машина времени может достичь более высокой точности , чем полагаться на звуке в такте; Прецизионные регуляторы часто имеют встроенный спиртовой уровень для этой задачи. Старые отдельно стоящие часы часто имеют ножки с регулируемыми винтами для их выравнивания, более поздние имеют регулировку выравнивания в механизме. Некоторые современные маятниковые часы имеют устройства «автоматической регулировки ритма» или «саморегулирующейся регулировки ритма» и не нуждаются в этой настройке.

Местная гравитация

Маятниковые часы Ансония. C.1904, SANTIAGO, подвесные дубовые пряничные часы, восьмидневное время и удар.

Поскольку скорость маятника будет увеличиваться с увеличением силы тяжести, а местная сила тяжести меняется в зависимости от широты и высоты на Земле, точные маятниковые часы необходимо перенастроить, чтобы отсчитывать время после движения. Например, маятниковые часы, перемещенные с уровня моря на 4000 футов (1200 м), будут терять 16 секунд в день. С самыми точными маятниковыми часами, даже перемещение часов на вершину высокого здания приведет к потере измеримого времени из-за меньшей силы тяжести.

Торсионный маятник

Также называемый торсионно-пружинным маятником, это колесообразная масса (чаще всего четыре сферы на поперечных спицах), подвешенная на вертикальной полосе (ленте) из пружинной стали, используемой в качестве регулирующего механизма в торсионных маятниковых часах . Вращение массы заводит и раскручивает пружину подвески, при этом импульс энергии прикладывается к ее вершине. С периодом 12-15 секунд, по сравнению с периодом маятника качания силы тяжести в 0,5-2 секунды, можно изготавливать часы, которые нужно заводить только каждые 30 дней, или даже только раз в год или чаще. Этот тип не зависит от местной силы тяжести, но больше подвержен изменениям температуры, чем некомпенсированный маятник с колебаниями силы тяжести.

Часы, требующие только ежегодного завода, иногда называют « часами на 400 дней» или « юбилейными часами », последние иногда дарят в качестве подарка на свадьбу. Немецкие фирмы Schatz и Kieninger & Obergfell (известные как «Kundo», от «K und O») были основными производителями часов этого типа. В часах с « вечным двигателем », названных Atmos, потому что их механизм удерживался заводом из-за изменений температуры воздуха, также используется торсионный маятник. В этом случае цикл колебаний занимает полные 60 секунд.

Спусковой механизм

Необлавливаемый представляет собой механическую связь , которая преобразует силу с для часов колеса поезда в импульсы , которые держат маятник качающийся назад и вперед. Это та часть, которая издает «тикающий» звук в работающих маятниковых часах. Большинство спусковых механизмов состоят из колеса с заостренными зубьями, называемого спусковым колесом, которое вращается колесной цепью часов, и поверхностей, с которыми сталкиваются зубья, называемые поддонами . Во время большей части качания маятника колесо не может вращаться, потому что зуб упирается в один из поддонов; это называется «заблокированным» состоянием. При каждом качании маятника поддон отпускает зуб спускового колеса. Колесо поворачивается вперед на фиксированную величину, пока зуб не зацепится за другой поддон. Эти расцепители позволяют колесной передаче часов продвигаться на фиксированную величину при каждом движении, перемещая стрелки вперед с постоянной скоростью, управляемой маятником.

Хотя спусковой механизм необходим, его сила нарушает естественное движение маятника, и в точных маятниковых часах это часто было ограничивающим фактором точности часов. На протяжении многих лет в маятниковых часах использовались различные спусковые механизмы, чтобы попытаться решить эту проблему. В 18-19 веках дизайн спуска был в авангарде достижений в области хронометрии. Анкер анкерного (см анимации) был стандартный спуск используется до 1800 — х лет , когда улучшенный вариант, то неплательщик спуск захватывал в точности часов. Сегодня он используется почти во всех маятниковых часах. Remontoire , небольшой пружинный механизм перемотать с интервалом , который служит для изоляции анкерного от различной силы колеса поезда, был использован в нескольких точных часах. В башенных часах колесный поезд должен поворачивать большие стрелки на циферблате снаружи здания, и вес этих стрелок, меняющийся в зависимости от образования снега и льда, создает переменную нагрузку на колесный поезд. В башенных часах использовался гравитационный спуск .

К концу XIX века специальные спусковые механизмы использовались в самых точных часах, называемых астрономическими регуляторами , которые использовались в военно-морских обсерваториях и для научных исследований. Рифлер необлавливаемый , используемый в Клеменс-Рифлер регулятора часов было с точностью до 10 миллисекунд в день. Были разработаны электромагнитные спусковые механизмы, в которых использовался переключатель или фототрубка для включения соленоидного электромагнита, чтобы дать маятнику импульс, не требуя механической связи. Самыми точными маятниковыми часами были часы Shortt-Synchronome , сложные электромеханические часы с двумя маятниками, разработанные в 1923 году У. Шорттом и Фрэнком Хоуп-Джонсом , с точностью лучше одной секунды в год. Ведомый маятник в отдельных часах был связан электрической цепью и электромагнитами с ведущим маятником в вакуумном резервуаре. Подчиненный маятник выполнял функции хронометража, оставляя главный маятник качаться практически без помех для внешних воздействий. В 1920-х годах Shortt-Synchronome на короткое время стал высшим стандартом для хронометража в обсерваториях, прежде чем кварцевые часы заменили маятниковые часы в качестве эталонов точного времени.

Индикация времени

Система индикации почти всегда представляет собой традиционный циферблат с подвижными часовой и минутной стрелками. У многих часов есть маленькая третья стрелка, указывающая секунды на вспомогательном циферблате. Маятниковые часы обычно предназначены для установки, открыв стеклянную лицевую крышку и вручную повернув минутную стрелку на циферблате до нужного времени. Минутная стрелка установлена ​​на скользящей фрикционной муфте, которая позволяет поворачивать ее на оправке. Часовая стрелка приводится в движение не от колесной передачи, а от вала минутной стрелки через небольшой набор шестерен, поэтому вращение минутной стрелки вручную также устанавливает часовую стрелку.

Стили

Годовые немецкие регуляционные часы. Около 1850 г.

Маятниковые часы были больше, чем просто утилитарные хронометры; они были символами статуса, которые выражали богатство и культуру их владельцев. Они развивались в нескольких традиционных стилях, специфичных для разных стран и времен, а также их предполагаемого использования. Стили корпусов в некоторой степени отражают популярные в то время стили мебели. Эксперты часто могут определить, когда старинные часы были изготовлены в течение нескольких десятилетий, по тонким различиям в их корпусах и циферблатах. Вот некоторые из различных стилей маятниковых часов:

Смотрите также

Ссылки

внешние ссылки

Атомные часы — самые точные, как они работают и зачем нужны

В 1967 году появились атомные часы. Они определяли время с такой точностью, что ученые смогли высчитать, что Земля вращается все медленнее (на доли секунд!). Но как гарантировать то, что наше время синхронизируется с вращением Земли? Отвечаем на вопрос

Стронциевые атомные часы с оптической решёткой. Изображение: Andrew Brookes, NPL/SPL/Corbis

Как часто мы обещаем себе в череде важных дел “выделить время” на уборку балкона или встречу с друзьями, которых давно не видели? И каждый раз нашим намерениям мешает нехватка времени. Последнее для ученых из Международной службы вращения ЗемлиМСВЗ — базирующаяся в Париже международная служба оценки параметров вращения и координат Земли. Ответственна за поддержание всемирного времени, стандартных небесной (ICRS) и земной (ITRS) систем координат. (“Википедия”) больше не проблема. У них есть возможность создавать время (разумеется, с периодичностью)!

В то время как философы и физики продолжают спорить о происхождении времени и его существовании, другие ученые спокойно создают секунды, которые внедряются во временную туманность. И этим они занимаются в течение последних 46 лет. Истоки этого волшебства лежат в основе изобретения атомных часов. Последних, кстати, в Швейцарии достаточно.

Научное открытие

С античности время определяли, наблюдая за звездами. В течение многих веков одна секунда равнялась 1/86 400 среднего солнечного дня. Таким образом, одно полное прохождение Солнца (два последовательных прохода через зенит) занимает 86 400 секунд.

Эта единица всемирного времени действовала до 1960-х, пока новые открытия не изменили нашу временную систему.

Джек Пэрри и Льюис Эссен с первыми атомными часами, 1955 год. Изображение: npl.co.uk

С 1967 году в международной системе единиц СИ было принято определять одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Давным-давно астрономы говорили, что интервал между двумя зенитами непостоянен, исходя из того, что Земля вращается вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу. Более того, угол наклона Земли равен 23,3 градуса относительно уровня ее солнечной орбиты. В результате длина солнечного дня варьируется. Он может быть короче 4 ноября на 16 минут 23 секунды и длиннее 11 февраля на 14 минут 22 секунды. Знатоки изысканных часовых механизмов признают в этом знаменитое уравнение времени.

Схема движения Земли вокруг Солнца. Источник: пресс-служба Vacheron Constantin

Измерение времени атомными часами не зависит от звезд, поэтому ученые сделали потрясающее открытие: они смогли доказать, что вращение Земли замедляется. Этот феномен они объяснили небольшим количеством трений между электромагнитными волнами и вращающейся Землей и тем фактом, что Луна отдаляется от нашей планеты.

Замедление вращения Земли означает увеличение длины дня. Пока что оно незаметно, но, например, сегодня день длиннее на две миллисекунды, чем 100 лет назад. Подобная разница подразумевает периодическую регулировку, которая помогает Всемирному координированному времениВсемирное координированное время (англ. Coordinated Universal Time, фр. Temps Universel Coordonné; UTC) — стандарт, по которому общество регулирует часы и время. Отличается на целое количество секунд от атомного времени и на дробное количество секунд от всемирного времени UT1. (“Википедия”) быть ближе к среднему солнечному.

Для чего нужны атомные часы?

Дополнительная секунда, как система коррекции времени, была введена в 1972 году. С тех пор было добавлено 27 секунд, последняя — 31 декабря 2016 года. В тот вечер через секунду после 23:59:59 время было не 00:00:00, а 23:59:60. Дату следующей корректировки невозможно узнать заранее, но она будет осуществлена, когда между всемирным координированным временем и вращением Земли будет нарушена синхронизация более чем на 0,6 секунды.

Разница между Международным атомным временем и Всемирным координированным временем по состоянию на 18 октября 2018 года

Так откуда берется всемирное координированное время? Каждый день Международное бюро мер и весов собирает из Сети информацию 350 атомных часов, находящихся в разных частях света, и высчитывает среднее значение. Это и есть всемирное координированное время, и на него есть спрос.

Например, Google ежедневно отвечает на 7 миллиардов автоматических запросов на синхронизацию компьютерного времени и всемирного. И эта цифра будет увеличиваться, так как количество подключенных устройств быстро растет: прогнозируют, что к 2020 году их будет 20 миллиардов.

Также точное время необходимо в GPS и Galileo. Ведь как работает GPS? Система обеспечивает возможность получения точных координат в любое время суток. Она основана на том, что в космосе на геоцентрической орбите есть три спутника с атомными часами, точность которых около одной наносекунды. Они измеряют время, которое радиосигнал проходит от спутников до приемника. Таким образом с помощью времени определяются координаты. Последние окажутся верны, если точные часы на спутниках не будут отставать друг от друга.

нашли ошибку в тексте? выделите её и нажмите ctrl + enter

Точность, наука и жизнь: часы, которым не страшно электромагнитное излучение :: Вещи :: РБК Стиль

© Пресс-материалы

Рожденные в 50-х годах первые антимагнитные часы для ученых, инженеров и техников IWC Ingenieur, Rolex Milgauss и Jaeger-LeCoultre Geophysic прославились и стали культовыми. А в этом году одна за другой появились их новые версии.

После Второй мировой войны, когда большинство стран полностью обновили свои полуразрушенные заводы и фабрики, институты и лаборатории, произошел огромный качественный скачок в развитии науки и техники. Люди подчинили энергию атома, научились строить реактивные самолеты и космические ракеты, быстрые поезда и ЭВМ, маленькие транзисторы и большие телевизоры. Героями того времени были ученые и инженеры. Большинство из них не испытывали никаких проблем, кроме, пожалуй, творческих. И еще, как это ни странно, они страдали от отсутствия наручных часов. Модели, собранные по традиционным технологиям, терпеть не могли радиоактивное и электромагнитное поле и быстро выходили из строя. Швейцарские часовые мануфактуры были завалены просьбами создать антимагнитные и «наукопрочные» часы. Первыми откликнулись компании IWC, Rolex и Jaeger-LeCoultre, разработавшие модели Ingenieur, Milgauss и Geophysic.

В московском бутике Jaeger-LeCoultre появилась почти точная копия легендарных часов Geophysic 1958. Сохранив исторический дизайн, они лишь прибавили 2,5 мм в диаметре корпуса (38,5 мм). Этот хронометр был создан в 1958 году в честь Международного геофизического года и сразу стал символом точности и надежности. В калибре 478BWSbr, изначально разработанном для военных часов, были сконцентрированы все лучшие технические достижения часового искусства того времени: функция остановки секундной стрелки для точных измерений, балансовое колесо из сплава Glucydur, обладающего большой стабильностью при перепадах температур, противоударная защита баланса. Защищал механизм внутренний корпус из мягкой стали, выдерживающий магнитное поле до 600 гауссов.

Geophysic был сразу же испытан на профпригодность в очень тяжелых условиях. Ими пользовались капитан и штурман первой в мире атомной подводной лодки USS Nautilus, которая в августе 1958 года совершила первый многосуточный подледный переход из Атлантического в Тихий океан прямиком через Северный полюс. Как известно, на земных полюсах компас совершенно бесполезен. Поэтому командиры ушедшей под лед подлодки прокладывали путь на карте исключительно по показаниям спидометра и часов. Любой сбой в работе часов грозил тем, что подлодка навсегда останется подо льдом. Несмотря на то что на атомной подлодке, мягко говоря, неслабый радиоактивный фон и электромагнитное поле, Geophysic проявил себя наилучшим образом. Современный Geophysic оснащен автоматическим калибром JLC 898/1 — одним из самых точных и надежных из существующих на сегодняшний день механизмов. Он также имеет функцию остановки секундной стрелки, частоту 28 800 пк/ч, запас хода 43 часа, противоударную систему Kifparechoc, сектор автоподзавода на керамических шарикоподшипниках, не требующих смазки. Внутренний корпус из мягкого железа защищает механизм от негативного воздействия магнитных полей. Часы Geophysic 1958 в корпусе из стали выйдут лимитированной серией 800 экземпляров, тогда как версия из розового золота будет представлена всего в 300 экземплярах. Также выйдут 58 экземпляров в платиновом корпусе.

Инженерские

Культовая модель IWC Ingenieur родилась в 1955-м — первой из трио часов для ученых. В то время бестселлерами компании оставались Portuguese и Big Pilot Watch, но людям уже приелась военная эстетика, да и в моду вошли часы в небольших изящных корпусах. Новый автоматический механизм Calibre 85 с центральной секундной стрелкой создал технический директор Альберт Пеллатон. Корпус Ingenieur имел диаметр 36,5 мм и дополнительную внутреннюю капсулу из мягкого железа, которая защищала механизм от электромагнитного поля. Эмблемой Ingenieur стала молния, символизирующая устойчивость Ingenieur к воздействию электромагнитного поля. Модели выдерживали воздействие электромагнитных полей силой до 40 000 А/м, хотя, по швейцарским стандартам, антимагнитными считаются часы, способные противостоять 4800 А/м. Успех Ingenieur превзошел все ожидания. Модель выпускалась практически без изменений 21 год. Вторую жизнь Ingenieur получили в 2004 году, когда появились часы в корпусе диаметром 44 мм на базе новейшего семейства калибров 8000-й серии. В прошлом году вышла целая серия самых разнообразных Ingenieur: турбийон, вечный календарь, сплит-хронограф, хронограф, стильные авточасы в корпусах из углепластика и титана. Классический облик сохранила лишь модель Ingenieur Automatic в стальном корпусе 40 мм, выдерживающем электромагнитное поле до 40 000 А/м, с автоматическим калибром Calibre 30110 на стальном браслете.

Тысячегауссная устрица

В этом году обновилась и еще одна знаменитая антимагнитная модель — Rolex Oyster Perpetual Milgauss. Она была создана в 1956 году для инженеров, техников и ученых основанного в 1954-м Европейского центра ядерных исследований (CERN) в Женеве и могла противостоять магнитным полям до 1000 гауссов (отсюда произошло и название модели). Вместе с тем часы сохранили все качества и точность официально сертифицированного хронографа. Новые часы наделены уникальной символической эстетикой и циферблатом-хамелеоном. Эффект игры цвета обеспечивают сапфировое стекло зеленого цвета, новый циферблат насыщенного синего цвета и характерная секундная стрелка в виде оранжевой молнии. Автоматический калибр 3131 имеет сертификат хронометра и парамагнитное анкерное колесо из сплава никеля и фосфора. Синяя балансовая спираль Parachrom из сплава ниобия и циркония абсолютно невосприимчива к магнитному полю,  может противостоять термическим воздействиям и сохранять точность при ударах в десять раз лучше, чем обычная спираль. Корпус — 40 мм из цельного куска особо прочной полированной стали 904L. Несколько инноваций содействуют защите от магнетизма. Первая линия защиты — экран из ферромагнитных сплавов, расположенный внутри корпуса вокруг механизма. Вторая линия защиты проходит непосредственно через часовой механизм, осциллятор и колесную передачу, сделанные из парамагнитных материалов нового поколения. Модель оснащена безопасным и комфортным браслетом Oyster.

Тимур Бараев 

PCB Электромагнитная совместимость схемы часов

Аннотация: Для изучения проблем электромагнитной совместимости, вызванных платами печатных плат часов, с использованием метода численного моделирования, проектирования электромагнитной совместимости схемы часов при анализе нескольких основных факторов влияния для определения конструкции печатных плат печатных плат часов принципы выбора и конкретные объекты. Дизайн и содержание схемы тактовых импульсов ЭМС, а также оптимизация компоновки и разводки тактовых сигналов для достижения улучшенной конструкции ЭМС печатной платы.Наконец, часы могут быть эффективно отрезаны пути помех печатной платы. Некоторые меры для инженерно-технического персонала, чтобы обеспечить решение проблем, связанных с

.

Ключевые слова: печатная плата; тактовый сигнал; конструкция электромагнитной совместимости; численное моделирование

Введение

Как мы все знаем, три элемента источника электромагнитных помех ЭМС, путь мешающих объектов и распространение электромагнитных помех. Установленная плата тактового сигнала на печатной плате является проблемой, вызванной общим и очень важным источником излучения ЭМС печатной платы.Хотя тактовый сигнал и другие сигналы данных, сигналы логического уровня управления обычно одинаковы, скорость оборота обычно не сильно отличается (от скорости передачи данных по шине и скорости оборота тактового сигнала 1: 1 или 1: 2), но причина более легкого доступа к тактовому сигналу или пределам излучения излучения, в основном из-за тактового сигнала, является относительно строго периодическим сигналом в частотной области, энергия сосредоточена на некоторой частоте, а сигнал данных является периодическим сигналом в частотной области энергии относительно рассредоточен.Таким образом, правильная схема тактовой частоты является ключом к конструкции ЭМС печатной платы

.

1 спектр тактового сигнала

В соответствии с разложением Фурье может быть, диапазон для A, цикл для T, ширина импульса t0, время нарастания и спада для tr трапециевидных тактовых сигналов, гармоники в n гармонических составляющих как:

Тип C (n) для n-кратных гармоник гармонической составляющей, единица измерения: В или дБ u V. Серия Фурье трапециевидных сигналов часов сверху, вы можете видеть, факторы, влияющие на интенсивность излучения тактового сигнала, имеют амплитуду формы сигнала синхронизации и коэффициент заполнения (t0 + tr) T / T, тактовый цикл (f) или тактовая частота, а также время нарастания и спада тактового сигнала.Амплитуда тактового сигнала связана с его прямыми линейными помехами, время нарастания и спада тактового сигнала очень важно для влияния высоких гармоник.

2. Факторы, влияющие на тактовую частоту спектра

2.1 Влияние времени нарастания радиационных часов

Предположим, есть два тактовых сигнала: амплитуда 1 В, частота 50 МГц, соответственно время нарастания 2 нс и 4 нс. Может быть получено согласно приведенному выше спектральному распределению преобразования Фурье двух тактовых сигналов, показанных на рисунке 1.

2.2 тактовая частота излучения

Гипотеза имеет 2 тактовых сигнала, амплитуду 1 В, время нарастания 3,33 нс, частоту повторения 30 МГц и 90 МГц, в соответствии с преобразованием Фурье можно получить распределение спектра выше 2 тактовых сигналов, как показано на рисунках 2 и 3.

2.3 Сравнение спектра тактовых частот

Как видно из рисунка 1, часы гармонических помех, особенно интенсивность высших гармонических помех уменьшается по мере увеличения и уменьшения времени и значительно усиливается, нарастание 2 нс высшей гармоники задает часы, чем время нарастания 4 нс в 1 ~ 2 раза выше, чем у соответствующей гармоники.

При увеличении и уменьшении временной фазы в один и тот же период времени T (или основная частота f) на высшие гармонические искажения, создаваемые часами, очень велико, влияние рисунков 2 и 3 повторяется с частотой 30 МГц и 90 МГц, время нарастания 3,33 нс, амплитуда трапециевидных часов 1 В размер интерференции гармонической волны. На графике видно, что два тактовых сигнала в гармонической помехе, частота от 270 МГц до 90 МГц при гармонической помехе 270 МГц (3 гармоники), чем частота тактовой частоты 30 МГц в 270 МГц (9 гармоник), примерно на 15 дБ выше, чем частота гармонической помехи ; Для сравнения частоты 90 МГц при гармонической помехе 810 МГц (9 гармоник) и тактовой частоты 30 МГц при 810 МГц (27 гармоник) примерно на 12 дБ выше, чем частота гармонической помехи.

Таким образом, при проектировании системы синхронизации в условиях, допускающих предпочтительную более низкую тактовую частоту, например, при разработке микросхемы Ethernet PHY с тактовой частотой 125 МГц и принятии внешних тактовых импульсов 25 МГц, если выбор в других технических условиях позволяет, сначала следует использовать внешние часы для Микросхема 25 МГц, и технические условия выполняются во всех аспектах выбора при условии увеличения и уменьшения времени тактовой частоты или схемы драйвера тактовой частоты.

3 тактовая схема конструкции электромагнитной совместимости

На печатной плате конструкция схемы электромагнитной совместимости часов в основном основана на следующих аспектах, которые необходимо учитывать: кристаллы часов и управление мощностью привода; Ниже кристаллов в печатной плате и ее приводе выполняется локальная обработка медного покрытия; Разводка тактового сигнала; Прекращение синхросигнала и фильтра и т. Д.

3.1 конструкция блока питания

Преобразование выходного состояния схемы часов происходит в то же время, когда система питания производит больший переходный ток или ток, чтобы избежать воздействия на микросхему часов, воздействия системы питания, одиночного источника питания для подавления электромагнитных помех, вам необходимо включить фильтрацию и изоляцию тактовой мощности. Принципиальная схема конструкции показана на рисунке 4.

3.2 медь и компоновка

Внутренняя цепь кварцевого генератора генерирует высокочастотного тока, если кристалл представляет собой металлический корпус, источник питания постоянного тока контактный является опорное напряжение постоянного тока и внутренний РЧ токовой петли кристалла Эталонный базис.Различные кристаллы (CMOS, TTL, ECL и т. Д.), Генерируемые внутри металлической оболочки радиочастотного токового излучения разных размеров, если кристалл не подключен к большой металлической заземляющей плоскости, вы не можете быть на металлическом корпусе кристалла помещать большие переходные процессы токи поноса на землю.

Схема генератора

и тактовая частота в локальной плоскости заземления под кристаллом и связанная с ней схема могут генерироваться внутренне синфазным радиочастотным током, подаваемым по пути, так что минимальный радиочастотный передатчик.Чтобы противостоять прохождению частично плоского режима ВЧ-токи должны частично находиться в плоскости системы, а другой должен быть подключен к многоточечной заземляющей плоскости. Т.е. локально в пределах заземляющего слоя системы, подключенного к плоской поверхности переходного отверстия, чтобы обеспечить низкий импеданс относительно земли. Также обратите внимание, что для обеспечения целостности земли под кристаллической плоскостью. Используйте полный сигнал плоскости заземления, и сам сигнал отражается в противоположном направлении, того же размера, может хорошо подавлять друг друга, вы можете обеспечить хорошую целостность сигнала и характеристики электромагнитной совместимости.Однако, если заземляющая поверхность не завершена, обратный путь тока сигнальных токов компенсирует друг друга, когда не сам по себе (хотя иногда это неизбежный дисбаланс токов), генерируется часть синфазного тока. Синфазное напряжение, генерируемое внешней структурой, будет стимулировать соединение, что приведет к большему излучению.

Если проводка снизу через кристалл, особенно шум, передаваемый на проводку соединителя, не только подрывает роль локальной заземляющей поверхности, но также и кристалл, создаваемый емкостной связью, проходит через сигнальную линию под ней, поэтому Эти сигнальные линии с шумом синфазного напряжения, если сигнальная линия проходит через разъем и печатную плату, это приведет к появлению шума.Это типичное синфазное излучение, принцип которого показан на рисунке 5.

3 Расчетная схема тактовой частоты ЭМС

3.3 Конструкция заделки

Неиспользуемый выходной контакт микросхемы драйвера часов, например: нагрузка (разомкнутая цепь), из-за разомкнутого контакта, отражение может вызвать электромагнитные помехи тактовых высших гармоник. Одной платой плюс резервная оконечная нагрузка — это решение этой проблемы, но использование альтернативных оконечных резисторов или конденсаторов или других методов оконечной нагрузки в основном зависит от частотной нагрузки, вызванной электромагнитными помехами.В случае резистивной нагрузки мы должны учитывать потребляемую мощность и результирующий ток привода; При емкостной нагрузке может увеличиваться частота некоторых других электромагнитных помех, поэтому для оптимизации размера значения емкости конденсатора, когда; Если у вас нет контакта, он не терминирован, но уже есть достаточный запас, доказанный тестами на электромагнитные помехи, нет необходимости в дополнительном запасном терминале, не обрабатываемом контактом.

Ниже 3807 микросхема цифровых часов, например, с результатами моделирования экспериментов, чтобы объяснить роль резервного прекращено.На рисунках 6-8 показаны выходные контакты, когда микросхема не разомкнута, затем резистор 50 Ом на землю, затем резистор 75 Ом на землю, затем, когда емкость 20 пФ относительно земли и т. Д., Драйвер тока ножки, спектральное распределение и управлять током, генерируемым электромагнитным излучением.

Как видно из результатов выше:

(1) Минимальный ток возбуждения разомкнутой цепи, но есть явные узкие импульсные звонки. Если вам не нужно объяснять нагрузку на штырь привода (обрыв цепи), энергопотребление привода сводится к минимуму.Таким образом, это принесет неблагоприятный аспект, ток возбуждения, который представляет собой высокочастотные спектральные компоненты, становится большим, высокочастотные электромагнитные помехи могут вызвать проблему. И спектр электромагнитных помех по этой кривой на рисунках 7 и 8 в разомкнутом управляющем токе (синяя кривая) может быть проверен

(2) если привод без штифта с резистивным стыком, ток возбуждения становится больше, но звенящий ток возбуждения значительно уменьшается. Предлагается прекращение малого сопротивления, которое может улучшить звенящий ток возбуждения, но увеличивает ток возбуждения, потребление энергии становится больше; Если стык большого сопротивления, можно уменьшить ток привода, но вызовет сигнал тока привода (прекращение ограничения) сопротивление разомкнуто.По результатам моделирования выберите оконечный резистор 75 Ом, с одной стороны, это может сделать ток возбуждения не очень большим, с другой стороны, кольцо тока возбуждения не очень очевидно.

(3) если привод без вывода ИСПОЛЬЗУЕТ емкостную нагрузку, пик тока привода, в то же время ширина импульса тока привода больше. Это означает, что низкочастотная составляющая тока возбуждения будет значительно больше, поэтому необходимо обратить внимание на проблему низкочастотных гармонических электромагнитных помех.Рисунок 7 и рисунок 8, соответствующие емкости в конце кривой спектра тока возбуждения и кривой низкочастотной составляющей электромагнитных помех, значительно большей, также подтвердили эту проблему.

4 вывод

Эта статья о том, как уменьшить помехи часов (источника), анализируются и резюмируются, поэтому можно сделать вывод о том, как отключить часы при помехах передачи. Тактовая схема — это основная волна и максимальное ограничение энергии гармоник в указанном диапазоне (требуется для минимально возможной площади окружающей цепи передачи энергии).Второй эффективен для установления зоны тактовой частоты и изоляции входной и выходной интерфейсной цепи. Таким образом, когда схема проектирования схемы часов и проводки для достижения цели оптимизации конструкции электромагнитной совместимости.

Электромагнитные муфты — Принцип работы

Введение

Электромагнитные муфты бывают разных типов (зубчатые, многодисковые, гистерезисные, магнитные).Самая распространенная версия — односторонняя. Электромагнитные муфты работают электрически, но передают крутящий момент механически. Вот почему их раньше называли электромеханическими сцеплениями. С течением времени ЭМ стали называть электромагнитными стихами электромеханическими, имея в виду больше их методов срабатывания, чем физических операций. С тех пор, как электромагнитные муфты стали популярными более семидесяти лет назад, разнообразие применений и конструкций муфт резко увеличилось, но основная работа односторонней электромагнитной муфты остается прежней.

Конструкция сцепления

Представьте оболочку катушки как подковообразный магнит с северным и южным полюсами. Если кусок железа соприкасается с обоими полюсами, создается магнитная цепь. В муфте при подаче энергии создается магнитное поле. Это поле (поток) преодолевает воздушный зазор между ротором муфты и якорем.Это магнитное притяжение притягивает якорь к торцу ротора. Трение и сила магнитного поля — вот что вызывает вращательное движение. Почти весь крутящий момент создается за счет магнитного притяжения и коэффициента трения между сталью якоря и сталью ротора или тормозного поля. Но во многих промышленных сцеплениях между полюсами используется фрикционный материал. Материал в основном используется для снижения скорости износа. Но для изменения коэффициента трения для специальных применений также можно использовать различные типы материалов.Например, если требовалось, чтобы муфта имела увеличенное время до скорости или время скольжения, можно использовать материал с низким коэффициентом. И наоборот, если требуется, чтобы муфта имела немного более высокий крутящий момент, можно было бы использовать материал с высоким коэффициентом трения.

В муфте электромагнитные линии потока должны фактически проходить в ротор и, в свою очередь, притягивать и тянуть якорь, контактирующий с ним, для полного зацепления муфты. В большинстве промышленных приложений используется так называемая двухполюсная муфта с одним потоком.Мобильные муфты и другие специальные электромагнитные муфты могут использовать ротор с двойным или тройным магнитным потоком. Двойной или тройной поток относится к количеству путей потока север / юг в роторе и якоре. Эти прорези («банановые прорези») создают воздушный зазор, который заставляет путь потока идти по пути наименьшего сопротивления. Это означает, что если у вас есть арматура, у которой также есть воздушные зазоры, происходит скачок пути потока, который идет с севера на юг, с севера на юг. Имея больше точек соприкосновения, вы можете значительно увеличить крутящий момент в сцеплении.Теоретически, если у вас может быть два набора полюсов одного диаметра, вы можете удвоить рабочий крутящий момент от сцепления. Очевидно, что это невозможно. Таким образом, ваши точки соприкосновения должны быть меньшего диаметра, плюс будут потери магнитного потока из-за перемычек между прорезями для бананов. Но, используя многополюсную конструкцию, вы достигаете увеличения примерно на 40% с конструкцией с двойным потоком и увеличения на 70% с конструкцией с тройным потоком или с точки зрения приложения, инженеры-конструкторы могут использовать муфту физически меньшего размера (экономия веса и стоимости) стихи единого флюсового дизайна.

Вы можете использовать мобильное сцепление внутри помещения, но не используйте промышленное сцепление снаружи. Муфты, используемые в большинстве мобильных приложений, не используют фрикционный материал. Многие подвижные муфты подвергаются воздействию окружающей среды, поэтому отсутствие материала позволяет избежать разбухания (снижения крутящего момента), которое может произойти при намокании фрикционного материала.

Введение в электромагнитный спектр

Электромагнитная энергия распространяется волнами и охватывает широкий спектр от очень длинных радиоволн до очень коротких гамма-лучей.Человеческий глаз может обнаружить только небольшую часть этого спектра, называемого видимым светом. Радио обнаруживает другую часть спектра, а рентгеновский аппарат использует еще одну часть. Научные инструменты НАСА используют весь диапазон электромагнитного спектра для изучения Земли, Солнечной системы и Вселенной за ее пределами.

Когда вы настраиваете радио, смотрите телевизор, отправляете текстовое сообщение или готовите попкорн в микроволновой печи, вы используете электромагнитную энергию. Вы зависите от этой энергии каждый час и каждый день.Без него мир, который вы знаете, не мог бы существовать.

Наша защитная атмосфера

Наше Солнце является источником энергии во всем спектре, и его электромагнитное излучение постоянно бомбардирует нашу атмосферу. Однако атмосфера Земли защищает нас от воздействия ряда волн более высокой энергии, которые могут быть вредными для жизни. Гамма-лучи, рентгеновские лучи и некоторые ультрафиолетовые волны являются «ионизирующими», что означает, что эти волны имеют такую ​​высокую энергию, что они могут выбивать электроны из атомов.Воздействие этих высокоэнергетических волн может изменить атомы и молекулы и вызвать повреждение клеток в органическом веществе. Эти изменения в клетках иногда могут быть полезны, например, когда радиация используется для уничтожения раковых клеток, а иногда — нет, например, когда мы получаем солнечный ожог.

Атмосферные окна

Видение за пределами нашей атмосферы — космические аппараты НАСА, такие как RHESSI, предоставляют ученым уникальную точку обзора, помогая им «видеть» на более высоких длинах волн, которые блокируются защитной атмосферой Земли.

Электромагнитное излучение отражается или поглощается в основном несколькими газами в атмосфере Земли, среди которых наиболее важными являются водяной пар, двуокись углерода и озон. Некоторое излучение, например видимый свет, в значительной степени проходит (передается) через атмосферу. Эти области спектра с длинами волн, которые могут проходить через атмосферу, называются «атмосферными окнами». Некоторые микроволны могут даже проходить сквозь облака, что делает их лучшими длинами волн для передачи сигналов спутниковой связи.

Хотя наша атмосфера имеет важное значение для защиты жизни на Земле и сохранения жизни на планете, она не очень полезна, когда дело доходит до изучения источников высокоэнергетического излучения в космосе. Инструменты должны быть расположены над поглощающей энергию атмосферой Земли, чтобы «видеть» источники света с более высокой энергией и даже некоторые источники света с меньшей энергией, такие как квазары.

Начало страницы | Далее: Анатомия электромагнитной волны

Цитата

APA

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий.(2010). Введение в электромагнитный спектр. Получено [вставить дату — например, 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/01_intro

MLA

Управление научной миссии. «Введение в электромагнитный спектр» NASA Science . 2010. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. [укажите дату — например, 10 августа 2016 г.] http://science.nasa.gov/ems/01_intro

Campul электромагнитный — Fundamente

Солнцезащитные очки Campurile electric si магнитные
представляют трехмерный векторный принт кампури.Aceste
Campuri vectoriale au cate o valoare Definita in fiecare
punct, valori care sunt functii aleordinatelor de spatiu
си тимп. Astfel, ele sunt notate de obicei prin

(Campul Electric) Си

(Кампул магнитный).

Daca numai

este nenul si constant in timp, campul se numeste camp
Электростатический . Daca numai

este nenul si constant in timp, campul se numeste camp
магнитостатическая .Daca unul din cele doua campuri este
иждивенец де тимп, атунси амбеле кампури требуй внимательный
ca un camp unitar (электромагнитный) descris de ecuatiile lui
Максвелл. В видео, aceste ecuatii vectoriale sunt: ​​

(Легея Луи Гаусс)

(Легенда магнетизма и луи Гаусса)

(Легея Луи Фарадей)

(Легея Ампре-Максвелл)

unde ρ este
densitatea sarcinii, ε ₀ este
Pericivitatea spatiului vid, μ ₀
este permeabilitatea spatiului vid si

este vectorul densitatii curentului.Intr-un материал
liniar, ecuatiile lui Maxwell se modifica prin inlocuirea
разрешение si permeabilitatii spatiului vid cu cele ale
материулуй соотв.
Legea fortei Lorentz descrie
interactiunea campului электромагнитный Cu materia incarcata.
Cand un camp circa prin mai multe medii, частная собственность
Campului se modifica in functie de diferitele conditii la
frontiera mediilor. Componentele tangentiale эль кампурилор
электрический si магнитный релятив la frontiera celor doua medii
sunt: ​​

(fara curent)

(Фара Сарсина)

Unghiul de refractie a unui camp electric
Intre medii Depinde de Perlicivitatea

fiecarui mediu:

Unghiul de refractie a unui camp electric
Intre medii depinde de permeabilitatea
(μ) fiecarui mediu:

Электромагнит Undele
si aplicatii
Campul
Электромагнитная среда, вращающаяся кампания, пропаганда, субформация, электромагнетизм, забота о здоровье
депинде де разрешивитатеа си пермеабилитатеа медиулуи.Frecventa undelor este egala cu
frecventa cu care se deplaseaza electronicii. Лунгимиле
de unda ale undelor electromagnetice variaza intr-un
интервал наибольший. Astfel, in telecomunicatii se folosesc
unde electromagnetice эль карор лунгими де унда ажунг ла май
Multe Mii de Metri, Pe Cand Lungimile de Unda Ale
radiatiilor gama emise de unele element radioactive au
valori de ordinul 10
м.

Undele electromagnetice se agga in aer cu viteza luminii
(300.000.000 м / с), приблизительно равна.
пропагандировать в видео. Conform acestei teorii, emise de J. C.
Maxwell, lumina si radiatiile asemanatoare (радиационный
Infrarosii, ultraviolete и т. д.) sunt tot de natura
электромагнетизм, differind intre ele prin lungimile de unda.
Информации на ресепшене ла дистанта прин радио,
televiziune, telefonie mobila. Purtatorii informatiei sunt
восстановить электромагнитную волну, модулировать ре
undele de joasa frecventa care contin informatia.Undele
Electromagnetice emise de antenele de emisie se refracta, se
diffracta, interfereaza si sunt atenuate pana ajung la антенна
рецепторы.

Undele hertziene (унде лунги, medii, scurte,
ultrascurte, microunde) sunt emise de oscilatiile
electronicilor din antenele emitatoare folosis in sistemele
de radiocomunicatii si microunde (телевидение, радар,
чашка).

Radiatiile infrarosii sunt unde
Electromagnetice emise de corpurile calde, финд си уна дин
cele trei category in care sunt impartite radiatiile solare
(лучистая инфрарозия, люмина vizibila si radiatiile
ультрафиолет).Ele se obtin prin oscilatiile mollelor,
atomilor si ionilor, iar ampitudinile lor depind de
temperatura corpurilor si de tranzitia electronicilor catre
invelisurile interioare ale atomilor. Sunt puternic Absorbit de apa sau de alte
субстанция si produc incalzirea acestora. Inclusiv corpul uman
absoarbe aceste raze, percepandu-le drept caldura.
Фолозит Radiatiile sunt в диферите procse de incalzire si
uscare, in construirea detectoarelor cu lumina infrarosie,
pentru imprimarea imaginilor pe filme sensibile la lumina
Infrarosie, la fotocopiatori termici.

Radiatiile vizibile sunt percepute de ochiul
умань. Sunt emise de soare, stele, lampi cu filamente
incandescente a caror temperatura poate atinge 2000 —
3000˚C, тубури и снятия взгляда, электрическая аркури.
Emisia luminii se obtine in urma tranzitiilor electronicilor
pe niveluri energetice inferioare ale atomilor.

Radiatiile ultraviolete sunt emise de soare,
стела, corpuri incalzite puternic si steamii de mercur din
tuburi de sticla speciala de cuart (уход ню абсоарбе асест
tip de radiatii).Radiatiile Continute в lumina solara se
поглощать в mare parte in stratul superior al atmosferei
(стратул де озон). Cu cat altitudinea creste, cu atat cresc
си
лучевой ультрафиолет. Люмина ультрафиолетовая
incurajeaza formarea vitaminei D si omoara bacteriile. Эсте
de asemenea utila in dermatologie, la iluminatul fluorescent
si la instalatii Industriale de numerotare. Radiatiile se
obtin in urma tranzitiei electronicilor de pe niveluri cu
energii mari pe niveluri cu energii mici.

Radiatiile X sunt emise de tuburi Rntgen, in care sunt accelerati
электроны в кампури, Electrice Intensive, Astfel Incat Acestia Patrund
в интерьере, invelisurilor electronicice, ale atomilor
anodului sau gazului din tub si smulg electronici din
straturile de langa nuclee, in urma franarii acestor
электроны си в urma tranzitiilor ulterioare эль
electronicilor de pe niveluri cu energii mici.
Au frecvente mari si sunt folosite pentru realizarea
рентгенографический или медицинский, deoarece sunt Absorbit Diferit de
muschi si oase, впечатляющая и безмятежная фотография.Radiatiile sunt folosite si in scopuri terapeutice, ajutand la combaterea dezvoltarii tesuturilor celulare
больнаве.

Radiatiile cosmice si radiatiile gamma sunt emise in
Procesele de dezintegrare nucleara si в реактивном ядре
Дин стела (сунт абсорбит де атмосфера) си в
reactoarele nucleare terestre. Sunt cele mai пенетранте,
avand frecventele si energiile cele mai mari. Сунт фолосит в
defectoscopie, pentru sterilizare, Precum si in medicina (la tratarea
ракулуй).

Radiatiile X, радиатил
Cosmice Си
радиационная гамма-форма, категория радиатиилор , ионизант ,
аванд эфектул чел маи ноцив асупра санатати омулуи.
Restul radiatiilor sunt neionizante , уход la randul
lor pot avea efecte nocive, in functie de parameterrii
кампулуи заботиться о продукте.

Comanda aparat
|

Comanda masuratoare

Нажмите
aici pentru mai multe detalii privind efectele nocive
ale radiatiilor electromagnetice asupra sanatatii omului.
Нажмите aici pentru mai multe детали
Privind Sursele de Radiatii Electromagnetice neionizante ale mediului in
уход за трамваем.

Основы электромагнитной совместимости (ЭМС)

Измерительная электроника полевых преобразователей, таких как расходомеры, постоянно становится более эффективной и компактной. Цифровая обработка данных с помощью микропроцессоров открыла новые возможности для новых коммуникаций, диагностических функций и короткого времени отклика.Интегрированная конструкция крепления также требует новых подходов к источникам питания. Усовершенствованная измерительная электроника обычно оснащена импульсными источниками питания. Для обеспечения надежной работы и высокой помехоустойчивости измерительная электроника подвергается различным испытаниям. Электромагнитная совместимость (ЭМС) играет важную роль.

С появлением общего европейского рынка Европейский Союз принял различные директивы. Предусмотрено, что все устройства, выпущенные на европейский рынок, должны соответствовать действующим директивам.Это видно заказчику через знак CE, который должен быть прикреплен к устройствам, и декларацию соответствия CE, поставляемую вместе с устройствами.

С годами измерительная электроника и, следовательно, требования к методикам испытаний значительно изменились. Директива по электромагнитной совместимости была пересмотрена для соответствия этим новым требованиям. С 20 июля 2007 г. вступила в силу новая Директива по электромагнитной совместимости 2004/108 / EC, которая применяется производителями.

На национальном уровне новая Директива по электромагнитной совместимости 2004/108 / EC была реализована, в частности, посредством общих стандартов EN 61000-6-2: 2005 (стандарт устойчивости для промышленных сред) и EN 61000-6-4: 2007 ( Стандарт выбросов для промышленных сред).EN 61326 — это стандарт на электрическое оборудование для измерения, контроля и лабораторного использования.

Помимо требований, установленных в Директиве по электромагнитной совместимости 2004/108 / EC, существуют дополнительные требования, например, для химической промышленности, которые определены в Рекомендациях NAMUR. Здесь предусмотрены более строгие требования к испытаниям, чем в Директиве по электромагнитной совместимости, например, более высокий уровень испытаний на устойчивость.

Кроме того, существуют особые требования Международной организации законодательной метрологии (OIML) (английское название: Международная организация законодательной метрологии) в отношении точности измерения под влиянием электромагнитных помех.

Что такое ЭМС?

EMC — это сокращение от Electro-Magnetic Compatibility. Это термин, используемый для описания того, насколько хорошо устройство или система могут работать в электромагнитной среде, не создавая электромагнитных помех, которые мешают работе других электрических изделий в окружающей среде.

Типы помех

В контексте электромагнитной совместимости (ЭМС) различают два разных типа помех:

• Кондуктивная помеха передается непосредственно от источника помех через линию питания или сигнальную линию к нагрузке.Например, щелчок, который вы слышите в своем радио, может быть вызван отключением электрического водонагревателя. При автоматическом отключении напряжения питания водонагревателя генерируется импульс напряжения, спектр которого лежит в пределах слышимого диапазона частот. Когда импульсы напряжения такого рода передаются через шнур питания радиоприемника, возникают помехи со щелчком.

• Излучаемые помехи передаются на нагрузку через электромагнитные поля и могут приниматься, например, дорожкой печатной платы, работающей как антенна.Также возможна емкостная или индуктивная связь электрических или магнитных полей. Примером излучаемых помех является связь сотового телефона, соединенная с радио. Причиной этого может быть недостаточно экранированный динамик.

Причины помех

Сигнал помехи может быть вызван колебаниями напряжения во времени или токами, например в результате операции переключения. Они вызывают периодические изменения напряжения или тока. Токи и напряжения источника помех, которые изменяются во времени, вызывают магнитные или электрические поля, которые могут генерировать сигнал помехи на нагрузке.Источники помех могут иметь следующие технические или естественные причины:

• Колебания / прерывания напряжения питания
• Электромагнитные поля, создаваемые передатчиками, работающими в диапазоне частот от нескольких кГц (длинноволновая передача) до нескольких ГГц (сотовые телефоны, микроволновые печи).
• Грозовые электромагнитные импульсы (ЛЭМП)
• Импульсы импульсного напряжения, вызванные коммутационными операциями в сетях низкого напряжения
• Высокочастотные импульсные импульсы малой мощности, вызванные операциями переключения импульсных источников питания
• Электростатический разряд (ESD)
• Высокочастотные сигналы, возникающие при изменении нагрузки микропроцессоров или преобразователей частоты
• Ядерный электромагнитный импульс (NEMP), вызванный взрывом ядерного оружия

Сигналы помех часто генерируются электрическими переключателями, реле, контакторами, люминесцентными лампами, электромагнитными клапанами, электродвигателями, радиопередатчиками или атмосферными помехами, такими как молния.

Оценка реакции на помехи

Реакция устройства на помехи — это средство оценки того, как устройство реагирует на помехи или помехи. Есть три критерия оценки:

1. Без снижения функциональности.

В основном, аналоговые устройства могут подвергаться воздействию в пределах их погрешности. Ни в коем случае нельзя затрагивать чисто цифровые устройства.

2. Снижение функциональности.

Некоторое снижение функциональности, когда устройство подвергается воздействию помех, допустимо при условии, что устройство способно автоматически возобновить нормальную работу после устранения помех.Невозможно нанести непоправимый ущерб.

3. Потеря функциональности.

Оценивается, прежде всего, функциональный отказ в начале вмешательства, пока не произойдет автоматический или ручной перезапуск. Когда допуски превышены или занижены, устройства должны иметь возможность автоматического перезапуска или должны оставаться готовыми к перезапуску в своем определенном отказоустойчивом положении.

Ограничение помех

Помехи могут быть ограничены экранированием источника помех от электромагнитных / радиопомех или обеспечением достаточной помехоустойчивости нагрузки.

Чтобы обеспечить компоновку схемы, соответствующую требованиям ЭМС, предпринимаются следующие меры:

• Избегайте ненужных переключений
• Выполняйте неизбежные операции переключения как можно медленнее
• Максимально ограничьте неизбежные помехи, используя соответствующие конструктивные элементы на месте (например, RC-элементы для экранирования помех, экранированные корпуса или кабели)
• Выберите компоновку печатной платы, соответствующую требованиям ЭМС (например,грамм. адаптировать длину дорожек на печатной плате к частоте, использовать для экранирования плоскости заземления)
• Обеспечьте достаточную помехоустойчивость (например, через фильтры, блокирующие конденсаторы или отказоустойчивое программное обеспечение)

Что касается общей защиты от электромагнитных помех, независимо от отдельных устройств, необходимо следующее:

• Определите источники помех и нагрузки с помощью системного анализа.

• Обеспечьте достаточную защиту.

• Соблюдайте указанные расстояния.

• Повышение помехоустойчивости нагрузки.

Электромагнитная совместимость установок и систем может быть надежно реализована путем внедрения концепции защиты от помех с определенными условиями для используемых устройств.

Электромагнитный спектр — сравниваемые типы электромагнитных волн

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 26 декабря 2019 г.

Вы можете подумать, что мир — это, по сути, то, что вы видите перед собой, но задумайтесь на мгновение, и вы поймете, что это неправда. Когда вы закрываете глаза, мир не перестает существовать только потому, что нет света, чтобы видеть. Если бы вы были гремучей змеей или совой, вы могли бы прекрасно видеть ночью. Если мыслить более масштабно, что, если бы вы были радарами
установлен на самолете? Затем вы можете помочь пилотам видеть в темноте или в плохую погоду, обнаруживая отраженные радиоволны. А если бы вы были камерой, чувствительной к рентгеновским лучам, вы могли бы видеть сквозь тела или здания! Свет, который мы видим, — это лишь часть всей электрической и магнитной энергии, циркулирующей в нашем мире.Радиоволны, рентгеновские лучи, гамма-лучи и микроволны работают очень похоже. В целом эта энергия называется электромагнитным спектром. Давайте подробнее рассмотрим, что это значит!

Фото: Капли воды изгибают (или преломляют) коротковолновый синий свет больше, чем длинноволновый красный свет, поэтому, когда солнечный свет проходит через дождь, дуги радуги пересекают небо, образуя радугу и открывая спектр, «скрытый» внутри белого света.

Что такое электромагнитное излучение?

Световые волны и другие виды энергии, которые излучаются (распространяются) там, где они производятся, являются
называется электромагнитным излучением.Вместе они составляют так называемый электромагнитный спектр. Наши глаза могут видеть только ограниченную часть электромагнитного спектра — красочную радугу, которую мы видим в солнечно-дождливые дни, которая является невероятно крошечной частью всего электромагнитного излучения, пронизывающего наш мир. Мы называем энергию видимого света
(мы обсуждаем это подробно в нашей основной статье о свете) и, как и радиоволны, микроволны и все остальное, он сделан
вверх электромагнитных волн. Это восходящие и нисходящие волнообразные узоры.
электричество и магнетизм
эти гонки под прямым углом друг к другу, со скоростью света (300000 км в секунду или 186000 миль в секунду, что достаточно быстро, чтобы
совершить 400 кругосветных путешествий за минуту!).Свет мы
можно увидеть участки спектра от красного (самая низкая частота и
самая длинная длина волны света, которую могут регистрировать наши глаза) через оранжевый, желтый,
от зеленого, синего и индиго до фиолетового (самая высокая частота и самая короткая
длина волны, которую мы можем видеть).

Работа: Вверху: Как распространяется электромагнитная волна: Если бы мы могли заглянуть внутрь светового луча (или другой электромагнитной волны), то мы бы увидели: электрическую волну, колеблющуюся в одном направлении (в данном случае синюю, и вибрирующую вверх- и вниз) и магнитная волна, колеблющаяся под прямым углом к ​​нему (в данном случае красная и колеблющаяся из стороны в сторону).Две волны колеблются идеально, под прямым углом к ​​направлению, в котором они движутся. Эта диаграмма показывает нам то, что ученые действительно понимали только в 19 веке: электричество и магнетизм — равноправные партнеры, которые постоянно работают вместе. Внизу: анимированная версия того же произведения искусства.

Какие виды энергии составляют электромагнитный спектр?

Какие еще виды электромагнитного излучения испускают объекты? Вот несколько из них, расположенные по порядку.
от самой длинной волны до самой короткой.Обратите внимание, что это не совсем определенные полосы с резкими краями: они размываются одна в другую с некоторым перекрытием между ними.

• Радиоволны: Если бы наши глаза могли видеть радиоволны, мы могли бы (в
  теория) смотрите телепрограммы, просто глядя в небо! Не совсем, но идея хорошая. Типичный размер: 30–500 м. Радиоволны охватывают огромный диапазон частот, а их длины варьируются от десятков сантиметров для высокочастотных волн до сотен метров (длина легкоатлетической дорожки) для низкочастотных.Это просто потому, что любая электромагнитная волна длиннее микроволновой называется радиоволной.
• Микроволны: очевидно, используются для приготовления пищи в микроволновых печах, но также для передачи информации в радарном оборудовании. Микроволны похожи на коротковолновые радиоволны. Типичный размер: 15 см (длина карандаша).
• Инфракрасный: Сразу за самым красным светом, который мы можем видеть, с
  немного короче частоты, появляется невидимый «горячий свет», называемый
  инфракрасный. Хотя мы этого не видим, мы чувствуем, как он согревает нашу кожу
  когда он попадает нам в лицо — это то, что мы называем излучением тепла.Если бы мы, подобно гремучим змеям, могли видеть инфракрасное излучение, оно бы
  это немного похоже на линзы ночного видения, встроенные в нашу голову.
  Типичный размер: 0,01 мм (длина ячейки).
• Видимый свет: Свет, который мы действительно видим, представляет собой крошечный кусочек в середине спектра.
  Типичный размер: 550 нанометров (размер небольшой амебы).
• Ультрафиолет: это вид синего света, выходящий за пределы
  самый высокочастотный фиолетовый свет, который могут обнаружить наши глаза. Солнце излучает мощное ультрафиолетовое излучение, которое
  мы не можем понять: вот почему вы можете получить солнечные ожоги, даже когда купаетесь в море или в пасмурные дни, и почему солнцезащитный крем так важен.Типичный размер: 500 нанометров (ширина типичной бактерии).
• Рентгеновские лучи: очень полезный тип высокоэнергетической волны, широко используемый в медицине и безопасности. Узнайте больше в нашей основной статье о рентгеновских лучах.
  Типичный размер: 0,1 нанометра (ширина атома).
• Гамма-лучи: это наиболее энергичная и опасная форма электромагнитного излучения.
  волны. Гамма-лучи — это разновидность вредного излучения.
  Типичный размер: 0,000001 нанометра (ширина атомного ядра).

Электромагнитный спектр — подробный обзор

Фото: диаграмма электромагнитного спектра любезно предоставлена ​​НАСА.

Все виды электромагнитного излучения, по сути, такие же, как и свет:
это формы энергии, которые движутся по прямым линиям со скоростью света (300 000 км или 186 000 миль в секунду), когда
электрические и магнитные колебания колеблются из стороны в сторону. Все вместе,
мы называем эти формы энергии электромагнитным спектром. Вы можете думать об этом как об
сверхбольшой спектр, который простирается по обе стороны от меньшего спектра, который мы действительно видим (радуга светлых цветов).

В сети доступно множество изображений электромагнитного спектра, поэтому рисовать не будем.
это снова для вас. Щелкните маленькое изображение справа, чтобы увидеть довольно красивую диаграмму
спектр от НАСА.

Кто открыл электромагнитный спектр?

Фото: Джеймс Клерк Максвелл: отец электромагнетизма.
Фото любезно предоставлено Wikimedia Commons.

Вплоть до 19 века ученые считали электричество и магнетизм совершенно разными вещами.Затем, после серии удивительных экспериментов, стало ясно, что они связаны между собой.
очень близко. Электричество может вызвать магнетизм и наоборот! Около 1819/1820 гг. Датский физик
Ганс Христиан Эрстед (1777–1851) показал, что электрический провод создает вокруг себя узор магнетизма. Примерно десять лет спустя английский химик Майкл Фарадей (1791–1867) доказал обратное.
тоже может случиться — вы можете использовать магнетизм для выработки электричества — и это привело его к
разработать электродвигатели и генераторы электроэнергии
которые теперь питают наш мир.

Благодаря новаторской работе таких людей, еще один великий ученый,
Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879) предложил единую теорию, объясняющую
и электричество, и магнетизм. Максвелл обобщил все, что открыли люди, в четырех
простые уравнения для создания великолепной теории электромагнетизма,
которую он опубликовал в 1873 году. Он понял, что электромагнетизм может перемещаться в форме волн со скоростью света,
и пришел к выводу, что сам свет должен быть разновидностью электромагнитной волны.Примерно через десять лет после
Максвелла, блестящий немецкий физик Генрих Герц (1857–1894) стал первым человеком, который
производить электромагнитные волны в лаборатории. Эта работа привела к развитию
радио, телевидение и многое другое
в последнее время — такие вещи, как беспроводной Интернет.

Как мы можем «увидеть» другие части спектра?

Наши глаза улавливают свет всего лишь из одной крошечной части спектра,
но Вселенная кишит другими видами излучения.
Если мы хотим «видеть» за пределами электромагнитных границ наших собственных глаз,
мы можем использовать телескопы, «настроенные» на более высокие или более низкие длины волн.Астрономы используют все виды телескопов — некоторые на Земле,
некоторые в космосе — чтобы собрать информацию о далеких объектах
от электромагнитного излучения, которое они испускают.

Радиоволны

Гигантские спутниковые тарелочные антенны улавливают длинноволновые, высокочастотные
радиоволны. Самый большой радиотелескоп на Земле — это
Сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) в Китае,
который становится вдвое больше, чем гораздо более известные
305-метровая обсерватория Аресибо в Пуэрто-Рико.Изображенное здесь блюдо примерно в семь раз меньше, чем FAST, и в четыре раза меньше, чем Arecibo. Это 70-метровый (230 футов) глубоководный спутник Канберры в Австралии.

Микроволны

Поскольку космические микроволны не могут пройти через всю атмосферу Земли, мы должны изучать их
Космос. Исследователь космического фона (COBE),
Запущенный в 1989 г. и деактивированный в 1993 г. был создан космический спутник, предназначенный для этого. Эти изображения ночного неба были сделаны COBE с использованием различных длин волн инфракрасного света.

Инфракрасный

Вода в атмосфере Земли поглощает инфракрасное излучение; изучая это
вид электромагнитного излучения — еще одна задача для космического спутника, такого как
Инфракрасный астрономический спутник (IRAS),
который проработал 10 месяцев в 1983 году. Это изображение Галактики Андромеды, полученное IRAS.

видимый свет

Съемка в видимом свете из космоса — это то, что мы можем легко изучить с Земли с помощью любого обычного оптического телескопа.Это исторический 66-сантиметровый (26-дюймовый) рефракторный телескоп в Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия.Однако такие телескопы, привязанные к Земле, как этот, могут уловить не так много — отсюда и потребность в телескопах (таких как Хаббл и его замена, телескопы
Джеймс Уэбб), которые путешествуют в космос.

Фото Сета Россмана любезно предоставлено
ВМС США.

Ультрафиолетовый свет

Ультрафиолетовый свет может вызвать рак кожи, поэтому неплохо, что большая его часть поглощается озоновым слоем Земли.К сожалению, оборотной стороной этого является то, что нам приходится изучать ультрафиолетовый свет, исходящий из космоса, с помощью
спутники, такие как International Ultraviolet Explorer (IUE),
который проработал почти два десятилетия с 1978 по 1996 год.

Рентгеновские лучи

Подумайте о рентгеновских лучах, и вы, вероятно, подумаете о сломанных костях, но они тоже носятся в пространстве. Атмосфера Земли не позволяет этим опасным высокоэнергетическим лучам достигать наземных телескопов, но космические телескопы, такие как рентгеновский спутник (ROSAT) (который работал с 1990 по 1999 год), смогли наблюдать их в космосе.Солнце выглядит именно так, потому что наши глаза видят только часть испускаемого им электромагнитного излучения. Если бы мы могли видеть рентгеновские лучи, Солнце могло бы больше походить на это изображение, сделанное в декабре 2001 года телескопом мягкого рентгеновского излучения (SXT), прибором на борту космического корабля обсерватории Йохко. Как на самом деле выглядит Солнце? Мы никогда не узнаем: наши глаза не могут оценить это полностью!

Фото любезно предоставлено Центром космических полетов имени Годдарда НАСА (NASA-GSFC).

Гамма-лучи

Гамма-лучи высоких энергий также блокируются атмосферой Земли, поэтому нам нужны космические телескопы для их изучения.
например, обсерватория гамма-излучения Комптона, которая работала с 1991 по 2000 год.