Зміст фізичних параметрів

• Активний опір — параметр описує опір металевого провідника, з якого виконана лінія.

• Реактивний опір — величина, що виникає під дією ЕРС самоіндукції та ЕРС взаємоіднукції, що протидіє самоіндукції. Залежить у значній мірі від розташування фаз (прямо пропорційно) та радіусу проводів (обернено пропорційно). Також залежить від матеріалу, що застосовується. Має індуктивний характер. У кабельних ліній менше у 2-3 рази, ніж у повітряних через меншу відстань між провідниками.

• Активна провідність — величина, що обумовлюється втратами активної енергії через недосконалість ізоляції та на коронний розряд. Фактично може не враховуватись за нормальної вологості в мережах до 110 кВ та за будь-яких умов для мереж напругою менше 35 кВ через незначну величину.

• Ємнісна провідність — величина, що виникає як ємність між фазами та між фазою та землею. Ємність кабельних ліній є більшою через близькість фаз між собою та наявність металевих екранів. Не враховується у ПЛ 35 кВ та нижче.

Усі ці параметри, з огляду на стандартизацію матеріалів (алюміній або мідь) та перерізів проводів, можуть бути знайдені у таблицях розраховані на певну довжину.

Окремої уваги потребують сталеві проводи, у яких реактивний опір змінюється в залежності від струму, що протікає.

Билет № 44

Механі́чні колива́ння — це фізичний процес у механіці, під час якого чергуються інтервали збільшення і зменшення фізичної величини.

Бувають прості і складні. Складні коливання- це певним чином скомбіновані прості. Вони найчастіше спостерігаються в живих організмах. Прості коливання в свою чергу поділяються на:

• а) гармонічні коливання — такі коливання, які відбуваються за законом синуса або косинуса;

• б) Вільними називаються коливання в системі, що виникають після виведення її із стану рівноваги і надаючи їй стану спокою.

• в) вимушені коливання — відбуваються при дії на систему зовнішньої сили, яка повинна діяти ритмічно (за законом гармонічних коливань).

Цікавим і важливим прикладом коливального руху є рух маятника. Маятник називається математичним, якщо він є точковим тілом, підвішеним до нерозтяжної й невагомої нитки. Період коливання математичного маятника не залежить ні від маси тіла, ні від амплітуди коливань, а залежить лише від довжининитки та прискорення вільного падіння. Розрахувати його можна як 2π, помножене на корінь із довжини маятника, поділеної на прискорення вільного падіння.

Тепер розглянемо пружинний маятник. Тіло, підвішене на пружину, так само буде коливатися. Період такого коливання можна розрахувати як 2π, помножене на корінь із відношення маси тіла до жорсткості пружини. Період пружинного маятника не залежить від амплітуди коливань.

Билет № 45

Ми живемо у світі звуків. Звуки - це те, що чує вухо.

іло, що коливається, в навколишньому середовищі створює механічні хвилі, які можуть поширюватися тільки завдяки пружним властивостям середовища, тобто є пружними.

Коли такі хвилі досягають вуха людини, вони спричиняють виникнення вимушених коливань барабанної перетинки і людина чує звук. Отже, механічні хвилі, що викликають у людини відчуття звуку, називаються звуковими.

Шви́дкість зву́ку — швидкість розповсюдження акустичних (пружних) хвиль у середовищі.

Розрізняють наступні види акустичних хвиль:

• повздовжні хвилі — для яких коливання в кожній точці простору паралельні напрямку розповсюдження. Характерні для газів рідин і твердих тіл;

• поперечні (зсувні) хвилі — у яких коливання відбуваються в площині, перпендикулярній до напрямку поширення. Характерні для твердих середовищ.

Швидкість звуку залежить від фізичних властивостей (у першу чергу: модулів пружності і густини) середовища, у якому поширюютьсямеханічні коливання. Швидкість звуку в газах, рідинах та ізотропних твердих середовищах зазвичай є сталою для даної речовини і при заданих зовнішніх умовах зазвичай не залежить від частоти хвилі або її амплітуди. У тих випадках, коли швидкість звуку залежить від частоти, говорять про дисперсію звуку.

Звукові хвилі мають об’єктивні характеристики, наприклад енергія хвилі W або інтенсивність хвилі І. Інтенсивність хвилі виражається формулою  .

Гучність звуку визначається не тільки об’єктивними властивостями звуку (чим більше значення I, тим більша гучність), але й індивідуальними особливостями органів слуху людини. Висота тону звуку (звукова тональність) визначається об’єктивною характеристикою — частотою: чим більша  , тим вищий тон звуку при його слуховому сприйнятті. Звукова хвиля, досягаючи деякого тіла,— це може бути стіна будівлі, дерево, гора, хмара,— відбивається за таким самим законом, як і світлова хвиля (кут відбивання дорівнює куту падіння). Якщо відбиваюча поверхня досить віддалена, то людина чує не лише звук від його джерела, але й відбитий через деякий час звук, який називається луною. 

Звукові хвилі, зустрічаючись з будь-яким тілом, виклика­ють вимушені коливання цього тіла. Якщо частота власних вільних коливань тіла збігається з частотою звукової хвилі, то умови для передавання енергії від звукової хвилі до тіла ви­являються найкращими — тіло стає акустичним резонатором. Амплітуда вимушених коливань при цьому досягає макси­мального значення — спостерігається акустичний резонанс.

Ультразвуком називають механічні коливання пружного середовища з частотою, що перевищує верхню межу чутності -20 кгц. Одиницею виміру рівня звуковоготиску є дБ. Одиницею виміру інтенсивності ультразвуку є ват на квадратнийсантиметр (Вт/с2) Людське вухо не сприймає ультразвук, проте деякі тварини,наприклад, летючі миші можуть і чути, і видавати ультразвук. Частково сприймаютьйого гризуни, кішки, собаки, кити, дельфіни. Ультразвукові коливання виникають прироботі моторів автомобілів, верстатів і ракетних двигунів.

Сьогодні ультразвук застосовується у величезній кількості галузей. Серед них:медицина, геологія, сталеливарна промисловість, військова промисловість і т.д.Надзвичайно інтенсивно ультразвук застосовується в геології, існує спеціальнанаука - геофізика. За допомогою ультразвуку геофізики знаходять поклади цінних копалин і визначають глибину їх місцезнаходження. В металолітейной галузі ультразвукзастосовується для діагностики стану кристалічної решітки металу.

Ультразвук застосовують в медицині та біології для ехолокації, для виявлення і лікування пухлин і деяких дефектів в тканинах організму, в хірургії і травматологіїдля розтину м'яких і кісткових тканин при різних операціях, для зварки зламанихкісток, для руйнування кліток (ультразвук великої потужності). У ультразвуковоїтерапії для лікувальних цілей використовують коливання 800-900 кГц.

Інфразвуком називають акустичні коливання з частотою нижче 20 Гц. Цейчастотний діапазон лежить нижче порога чутності і людське вухо не здатнесприймати коливання зазначених частот. Виробничий інфразвук виникає за рахунок тих же процесів що і шум чутних частот. Найбільшу інтенсивність інфразвуковихколивань створюють машини і механізми, що мають поверхні великих розмірів, які вчиняють низькочастотні механічні коливання (інфразвук механічного походження)чи турбулентні потоки газів і рідин (інфразвук аеродинамічного абогідродинамічного походження). Максимальні рівні низькочастотних акустичнихколивань від промислових і транспортних джерел досягають 100-110 дб.

Билет № 46

Електромагнітні коливання – це періодичні зміни фізичних величин, які характеризують стан системи провідників. Вільні електромагнітні коливання модна отримати без споживання енергії від зовнішніх джерел, якщо коло буде складатися з пристроїв, які можуть накопичувати електричну і магнітну енергію.

Найпростіше електричне коло, в якому можуть відбуватися вільні коливання за рахунок початкового надання енергії, складається з конденсатора і котушки індуктивності. Таку систему називаютьколивальним контуром.

Якщо конденсатор спочатку зарядити, а потім під’єднати до нього котушку, то в контурі періодично відбуватиметься перетворення електричної енергії конденсатора в енергію магнітного поля котушки.

Процес поширення змінного електромагнітного поля в просторі з плином часу називають електромагнітною хвилею.

Електромагнітні хвилі є поперечними, оскільки в кожній точці простору електрична напруженість  , магнітна індукція   і швидкість поширення цих хвиль   взаємно перпендикулярні.

електромагнітні хвилі мають такі властивості:

1) в однорідному середовищі поширюються рівномірно і прямолінійно;

2) відбиваються діелектриками, а ще краще провідниками, при цьому виконуються закони відбивання хвиль;

3) заломлюються;

4) фокусуються;

5) дають явища дифракції і інтерференції;

6) поляризуються.

Звичайний контур (його можна назвати закритим),— це майже замкнене електричне коло, в якому сила струму в даний момент часу однакова в усіх ділянках. Такий контур дуже слабо випромінює електромагнітні хвилі. Кожній ділянці витка котушки контура відповідає близько розміщена ділянка на протилежному кінці діаметра витка, по якій струм проходить у зворотному напрямі . На значній відстані від витка ці ділянки створюють магнітні поля, індукції яких майже однакові за модулем і протилежно напрямлені. Внаслідок цього на відстані від контура поля послаблюються одне одним, І магнітне поле зосереджується тільки всередині котушки. Те саме відбувається з електричними полями зарядів на обкладках конденсатора. Заряди однакові за модулем і протилежні за знаком. Майже все електричне поле зосереджене між пластинами, а на відстані від них поля зарядів протилежних знаків майже цілком компенсуються одне одним.

Ра́діо — ділянка науки й техніки, пов'язана з передаванням на відстань електромагнітних коливань високої частоти — радіохвиль, з допомогою якого здійснюється зокрема радіомовлення — передача через радіо сигналів, мови, музики для необмеженої кількості слухачів.

Питання першості у відкритті радіо у різних країнах трактується по різному.

Біля витоків радіо стояли Нікола Тесла, Гульєльмо Марконі та Олександр Попов.

У 1893 р. сербський вчений Нікола Тесла запатентував радіопередавач. Його пріоритет перед Г. Марконі визнаний судом у 1943 р.

Олександр Попов тільки 7 травня (25 квітня за старим стилем) 1895 р. зробив доповідь на зібранні Російського фізико-хімічного товариства в Петербурзі та продемонстрував дію своїх приладів зв'язку.

Радіозв’язок — різновид зв'язку, у котрому носієм інформації є радіохвилі.

Радіохви́лі — діапазон електромагнітних хвиль з довжиною хвилі  м. 

Використовуються радіохвилі не лише для власне радіо але й для локації, дослідження космічних об`єктів, дослідження середовища, в якому вони поширюються, і в радіометеорології.

Радіорелейний зв’я́зок — радіозв’язок по лінії, утвореною ланцюжком приймально-передавальних (ретрансляційних) радіостанцій. Наземний радіорелейний зв'язок здійснюється звичайно на деци- і сантиметрових хвилях.

Радіочасто́тний ресу́рс - це частина радіочастотного спектру, придатна для передавання та/або приймання електромагнітної енергії радіоелектронними засобами і яку можливо використовувати для поширення будь-якої інформації на території України та за її межами .

Супу́тниковий зв'язо́к — один з видів радіозв'язку, заснований на використанні штучних супутників Землі на яких змонтовані ретранслятори. Супутниковий зв'язок здійснюється між земними станціями, які можуть бути як стаціонарними, так і мобільними.

Радіо використовується в Україні для радіотелеграфічного зв'язку з 1902. Початки радіомовлення припадають на 1924, коли у Харкові, через 4 роки після того, як почали діяти 4-кіловатні радіостанції в Москві, Ленінграді й Казані, розпочато радіопересилання через малопотужні передавачі. Перші потужні радіостанції були збудовані у Харкові й Києві 1925 Московським акціонерним товариством для широкого мовлення по радіо. Згодом постали радіостанції в Одесі, Дніпропетровську, Донецьку та інших містах. Введена у дію 1927 Харківська «РВ 4» (Радиовещательная станция 4) була четверта за потужністю в усьому СРСР. 1941 найпотужнішою довгохвильовою радіостанцією УРСР була Київська («РВ 84»), призначена також для пропагандивних пересилань за кордон.

У серпні 1930 постановою Ради Народних Комісарів УРСР була створена при уповноваженому Народному Комісаріату пошт і телеграфів СРСР при уряді УРСР Всеукраїнська Радіопрограма з підлеглими їй радіоцентром Автономної Молдавської РСР та місцевими радіоцентрами. У 1932 Всеукраїнську Радіоуправу перейменовано на Всеукраїнський комітет радіофікації та радіомовлення при РНК УРСР (з 1938 скорочено — Український Радіокомітет). Цей комітет одержував інформацію від Радіотелеграфного Агентства України (РАТАУ). Допоміжною установою було створене 1930 з місцевих товариств друзів радіо республіканське Радіотовариство України. У 1930-их pp. діяв також Комітет сприяння радіофікації та радіоаматорству при ЦК ЛКСМУ. Питанням радіотехніки, радіомовлення і радіоаматорства був присвячений журнал «Радіо» (1930—1941).

Під час другої світової війни, у 1939-41, українське населення західних земель обслуговували радянські радіостанції у Львові, Станиславові й Тернополі. За німецької окупації західних українських земель (1941—1944) діяла німецька радіостанція у Львові (30-хвилинні україномовні програми 3 рази на тиждень).

Билет № 47

Св́ітло — електромагнітні хвилі видимого спектру. До видимого діапазону належать електромагнітні хвилі в інтервалі частот, що сприймаються людськимоком (7.5×10¹⁴ — 4×10¹⁴ Гц), тобто з довжиною хвилі від 400 до 760 нанометрів.

Як і будь-які інші електромагнітні хвилі світло характеризується частотою, довжиною хвилі, поляризацією й інтенсивністю. У вакуумі світло розповсюджується зі сталою швидкістю, яка не залежить від системи відліку — швидкістю світла. Швидкість поширення світла в речовині залежить від властивостей речовини і загалом менша від швидкості світла у вакуумі. Довжина хвилі зв'язана з частотою законом дисперсії, який також визначає швидкість поширення світла в середовищі.

Взаємодіючи з речовиною, світло розсіюється і поглинається. При переході з одного середовища в інше змінюється швидкість розповсюдження світла, що призводить до заломлення. Поряд із заломленням на границі двох середовищ світло частково відбивається. Заломлення та відбиття світла використовується в різноманітних оптичних приладах: призмах, лінзах, дзеркалах, що дозволяють формувати зображення.

Випромінювання і поглинання світла відбувається квантами: фотонами, енергія яких залежить від частоти:

,

де E — енергія кванта,   — частота, h — стала Планка.

Звичайне денне світло складається з некогерентних електромагнітних хвиль із широким набором частот. Таке світло заведено називати білим. Біле світло має спектр, що відповідає спектру випромінювання Сонця. Світло з іншим спектром сприймається як кольорове. Дисперсія світла, тобто різна швидкість розповсюдження світлових променів з різною частотою у середовищі, дозволяє розкласти світло на кольорові складові.

Як і будь-яка інша електромагнітна хвиля світло характеризується поляризацією. Денне світло зазвичай неполяризоване, або частково поляризоване. Ступінь поляризації світла змінюється при кожному акті відбиття від будь-якої поверхні або проходження через будь-яке середовище.

Світло переносить енергію. Зокрема, сонячне світло є одним із основних джерел енергії на Землі. Частина цієї енергії сприймається живими організмами при фотосинтезі. Використання сонячної енергії людством одна із найважливіших сучасних проблем.

Закон прямолінійного поширення світла: у вакуумі й однорідному прозорому середовищі світло поширюється прямолінійно.

Цей закон підтверджується утворенням тіні та напівтіні і пояснює механізм сонячного і місячного затемнень.

Тінь – це область простору, до якої не потрапляє світло від джерела.

Для того щоб спостерігати чітку тінь, необхідно використовувати точкове джерело світла, тобто джерело світла, розміри якого порівняно з відстанню до екрану є малими.

Напівтінь – це область простору, з якої джерело світла можна побачити частково.

На межі двох середовищ світловий промінь змінює свій напрям. Частина світла повертається в перше середовище (відбивається), одночасно з цим світло частково потрапляє у друге середовище, змінюючи при цьому напрям свого поширення (заломлення).