Seilias

Physics and Photography

Στατιστικά

Επισκέπτες: 2164655

Τελευταία Ενημέρωση

14/11/2014

Who's Online

Έχουμε 2 επισκέπτες online

Σχόλια - Παρατηρήσεις

Για σχόλια,  παρατηρήσεις,  διορθώσεις, αβλεψίες κλπ μη διστάσετε να επικοινωνήστε μαζί μου. Όσες προσομοιώσεις φέρουν το όνομά μου είναι ελεύθερες προς χρήση από όλους, αρκεί να μην αλλαχθούν τα σύμβολα πνευματικής ιδιοκτησίας. Τα αρχεία μπορείτε να τα βρείτε στο menu Download.
 

Αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε τις γραφικές παραστάσεις από τις προσομοιώσεις σε δικές σας εργασίες, να αποθηκεύσετε κάποια προσομοίωση ή να εκτυπώσετε ένα άρθρο κάντε κλικ εδώ για να δείτε την διαδικασία.

Για ενσωμάτωση αρχείων προσομοιώσεων στο Word-Excel-PowerPoint πατήστε εδώ


Σας Ευχαριστώ.

Σύνδεση






Ξεχάσατε τον κωδικό σας;

Με δυο λόγια

In Theory, Theory and Practice are the Same but In Practice They’re Different.

A. Einstein

 
Αρχική
Αύγ
09
2014
Ηλεκτρικός Κινητήρας 2D
(5 ψήφοι)
Κινητήρας

Όταν το πλαίσιο περιστρέφεται μέσα σε μαγνητικό πεδίο τότε λόγω μεταβολής της ροής εμφανίζεται ηλεκτρεγερτική δύναμη από επαγωγή. Αν διαρρέεται και από ρεύμα δέχεται δυνάμεις Laplace οι οποίες ασκούν ροπή στο πλαίσιο και επηρεάζουν την κίνησή του. Όταν το πλαίσιο περιστρέφεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο τότε η ΗΕΔ από επαγωγή εξαρτάται από την γωνία που σχηματίζει το πλαίσιο με τις δυναμικές γραμμές και από την γωνιακή ταχύτητα. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του πλαισίου να μην σταθεροποιείται. Αν όμως το μαγνητικό πεδίο είναι ακτινικό τότε η ΗΕΔ από επαγωγή θα εξαρτάται μόνο από την γωνιακή ταχύτητα και μετά την πάροδο κάποιου χρόνου η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του πλαισίου να σταθεροποιείται.


Πλήρη Οθόνη

Έστω ότι το πλαίσιο αποτελείται από Ν σπείρες και έχει περιστραφεί κατά γωνία θ τότε

motor

Ο κάθε αγωγός που είναι κάθετος στο επίπεδο της σελίδας εκτελεί κυκλική μεταφορική κίνηση. Λόγω της κίνησής του αυτής ο αγωγός συμπεριφέρεται ως πηγή με ΗΕΔ στα άκρα του

Επειδή έχουμε Ν αγωγούς και η ταχύτητα του είναι  έχουμε

Όμως κάθε αγωγός έχει και τον αντιδιαμετρικό του έτσι η ολική ΗΕΔ του πλαισίου καθώς περιστρέφεται είναι

Όμως το γινόμενο  είναι το εμβαδό του πλαισίου έτσι

 

(1)

Η παραπάνω ΗΕΔ από επαγωγή αποτελεί και την αντιηλεκτρεγερτική δύναμη  του κινητήρα
Από τον δεύτερο κανόνα του Kirchhoff έχουμε

 

(2)

Λόγω των δυνάμεων Laplace στον κινητήρα ασκείται ροπή ζεύγους ίση με

Ας υποθέσουμε τώρα ότι στον κινητήρα ασκείται εξωτερική ροπή  (φορτίο) και το πλαίσιο έχει ροπή αδράνειας I τότε θα ισχύει


 

(3)

Η παραπάνω αποτελεί την διαφορική εξίσωση που πειγράφει την κίνηση του κινητήρα. Λόγω της μορφής τη εξίσωσης ο κινητήρας θα αποκτήσει μετά από κάποιο χρόνο σταθερή γωνιακή ταχύτητα

 

(4)

Η ροπή της δύναμης Laplace είναι

 

(5)

Από την τελευταία εξίσωση φαίνεται πως όταν αυξάνεται η γωνιακή ταχύτητα μειώνεται η ροπή της δύναμης Laplace.

Η ισχύς που προσφέρεται στον κινητήρα είναι

Ένα μέρος αυτής της ενέργειας μεταφέρεται στον κινητήρα σε κινητική ενέργεια λόγω περιστροφικής κίνησης και το υπόλοιπο σε μηχανική ενέργεια και σε τριβές.Η μηχανική ισχύς του κινητήρα είναι

Όταν το πλαίσιο αποκτήσει την σταθερή γωνιακή του ταχύτητα τότε

η απώλεια ενέργειας λόγω τριβών

Στην περίπτωση που το πεδίο είναι ομογεννές τότε


Πλήρη Οθόνη

Η Ηλεκτρεγερτηική δύναμη σε αυτήν την περίπτωση θα είναι

 

 

το ρεύμα στον κινητήρα

 

 

η διαφορική εξίσωση που θα περιγράφει το φαινόμενο

Η γωνιακή ταχύτητα δεν είναι σταθερή η μέση τιμή στην οποία σταθεροποιείται είναι

 

 

 

 

 
Αύγ
18
2014
Ακτινοβολία
(2 ψήφοι)


Πλήρη Οθόνη

 
Αύγ
05
2014
Θερμοκρασία Χρώματος
(11 ψήφοι)
Untitled Document

Ένα αντικείμενο για να το δούμε πρέπει να στέλνει φως στα μάτια μας. Το φως αυτό μπορεί να είναι δικό του δηλαδή να είναι το ίδιο πηγή φωτός (αυτόφωτο) ή να ανακλά το φώς άλλων αντικειμένων να λειτουργεί δηλαδή μερικώς σαν καθρέφτης. Στην πραγματικότητα κάθε αντικείμενο είναι πηγή φωτός. Όταν λέμε φως στην φυσική δεν εννοούμε μόνο αυτό που βλέπουμε (ορατό). Υπάρχει φως (Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) που δεν μπορεί να την δει το ανθρώπινο μάτι όπως το υπέρυθρο (μας ζεσταίνει) τα μικροκύματα τα ραδιοκύματα (τηλεόραση) αλλά και το υπεριώδες (UV - προκαλεί μαύρισμα) οι ακτίνες Χ (ακτινογραφίες), ακτίνες γ (ραδιενέργεια).


Πλήρη Οθόνη

Όλα τα σώματα ακτινοβολούν. Tο τραπέζι, ο άνθρωπος, το βιβλίο ακτινοβολούν. Το είδος της ακτινοβολίας που εκπέμπουν έχει σχέση με την θερμοκρασία στην οποία βρίσκονται. Ένα βιβλίο πχ που βρίσκεται σε πάνω στο τραπέζι απορροφά ακτινοβολία από το περιβάλλον και εκπέμπει ακτινοβολία στο περιβάλλον. Εδώ πρέπει να τονίσουμε πως η ακτινοβολία που εκπέμπει δεν έχει σχέση με το φως που ανακλά. Δηλαδή ένα βιβλίο Δσε σκοτεινό δωμάτιο δεν ανακλά φως (γιατί δεν υπάρχει φως) και δεν το βλέπουμε. Δεν παύει όμως να ακτινοβολεί ακόμη και στο σκοτάδι. Το είδος της ακτινοβολίας που εκπέμπει ένα σώμα όπως είπαμε εξαρτάται από την θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται. Σε χαμηλές θερμοκρασίες πχ δωματίου η ακτινοβολία αυτή βρίσκεται στο υπέρυθρο δηλαδή στο κομμάτι του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που δεν είναι ορατό. Όσο αυξάνεται η θερμοκρασία του σώματος τόσο μετατοπίζεται το φως που εκπέμπει το αντικείμενο προς το ορατό. Σε θερμοκρασία πάνω από 1500-2000Κ έχουμε ορατό φως (Στην φυσική την θερμοκρασία την μετράμε σε βαθμούς Kelvin, η θερμοκρασία σε βαθμούς Kelvin υπολογίζεται αν στους βαθμούς κελσίου προσθέσουμε το 273 έτσι 27oC είναι 300K).


Πλήρη Οθόνη

Το παραπάνω φαινόμενο δεν είναι τίποτε καινούργιο είναι μέσα στην καθημερινότητα μας. Όταν ανάβουμε πχ το μάτι της κουζίνας μετά από λίγο το βλέπουμε να διακρίνεται έντονα το σύρμα που ακτινοβολεί. Επειδή το πιο κοντινό χρώμα στο υπέρυθρο είναι το κόκκινο θα είναι και το πρώτο χρώμα που εμφανίζεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Το σύρμα γίνεται πρώτα κόκκινο και αυτόματα συνδέουμε το κόκκινο χρώμα ως θερμό χρώμα. Όσο αυξάνεται η θερμοκρασία τόσο το χρώμα αρχίζει να μεταβαίνει από το κόκκινο προς το λευκό και αυτό γιατί προστίθεντε και άλλα χρώματα. Αυτή την μετάβαση δεν την συναντούμε συχνά στην καθημερινή μας ζωή παρόλα αυτά όμως έχουμε δει εικόνες από χυτήριο όταν ένα σιδερένιο αντικείμενο λιώνει και χύνεται σε καλούπια έχει ένα χαρακτηριστικό κίτρινο και λευκό χρώμα. Η Θερμοκρασία του λευκού κομματιού είναι κοντά στους 6500Κ

colorTemperature

Περισσότερο αύξηση της θερμοκρασίας έχει ως αποτέλεσμα το αντικείμενο να γίνεται μπλε. Αυτό είναι έξω από την εμπειρία μας γιατί τέτοιες θερμοκρασίες στην Γη δεν έχουμε. Έχουμε όμως στα Άστρα γι αυτό και τα πολύ θερμά άστρα έχουν μπλε χρώμα με θερμοκρασίες 10000Κ ή και μεγαλύτερες. Έτσι ενώ ψυχολογικά βαθμολογούμε το κόκκινο ως θερμό χρώμα και το μπλε ως ψυχρό στην πραγματικότητα τα αντικείμενα που εκπέμπουν κόκκινο χρώμα είναι τα αντικείμενα με την μικρότερη θερμοκρασία. Παρατήστε πως μεταβάλλεται το χρώμα καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Περιπιπτόντως λείπει το πράσινο. Δηλαδή πράσινα άστρα δεν υπάρχουν. Κόκκινα ναι,  Λευκά ναι, Μπλε ναι, πράσινα όμως όχι!

Τι σχέση έχουν όλα αυτά με την φωτογραφία και την ισορροπία λευκού; Καταρχήν τα σώματα (όχι αυτά που εκπέμπουν το δικό τους φως όπως μιλήσαμε παραπάνω) δεν έχουμε χρώμα ή τουλάχιστον το χρώμα με το οποίο τα βλέπουμε εξαρτάται από το τι χρώμα πέφτει πάνω τους. Έτσι αν ένα μπλουζάκι φαίνεται κόκκινο είναι γιατί το μπλουζάκι αυτό απορροφά  όλα τα χρώματα του ηλιακού φωτός και ανακλά το κόκκινο και άρα φαίνεται κόκκινο. Αν τώρα το μπλουζάκι φωτιστεί με χρώμα που δεν έχει κόκκινο τότε θα φαίνεται μαύρο ή σχεδόν μαύρο. Ας πάρουμε τώρα ένα λευκό αντικείμενο πχ ένα χαρτόνι. Το χαρτόνι φαίνεται λευκό όταν φωτιστεί με το φως του ήλιου και αυτό γιατί ανακλά όλα τα χρώματα και όταν όλα τα χρώματα (ίδιας έντασης) έρχονται στο μάτι μας τότε αντιλαμβανόμαστε λευκό φως. Αν το χαρτόνι φωτιστεί με κόκκινο χρώμα τότε θα φαίνεται κόκκινο αν φωτιστεί με μπλε χρώμα τότε θα φαίνεται μπλε κ.ο.κ.

Οι λάμπες πυρακτώσεως (Tungusten bulb) εκπέμπουν φως επειδή ζεσταίνονται. Η θερμοκρασία στην οποία φτάνουν είναι περίπου 3200Κ στην παραπάνω θερμοκρασία το φως που στέλνουν στο περιβάλλον είναι κοκκινωπό άρα όλα τα αντικείμενα θα φαίνονται περισσότερο κόκκινα και ένα λευκό αντικείμενο θα φαίνεται κοκκινωπό. Φαίνεται όμως κοκκινωπό; Η απάντηση είναι όχι και αυτό γιατί ο ανθρώπινος εγκέφαλος το διορθώνει δηλαδή ο άνθρωπος καταλαβαίνει αυτήν την διαφορετικότητα (το περισσότερο κόκκινο) και το λευκό το βλέπει πάλι λευκό όμως μια φωτογραφική μηχανή αδυνατεί να καταλάβει αυτήν την ατέλεια και καταγράφει το φως όπως στην πραγματικότητα είναι έτσι οι φωτογραφίες βγαίνουν κιτρινωπές. Αυτό είναι πολύ συνηθισμένο φαινόμενο όταν δεν χρησιμοποιείται φλας σε καταστάσεις που φωτίζονται από λάμπες πυρακτώσεως.

Πως διορθώνεται αυτό το πρόβλημα; Οι μηχανές προσπαθούν να το διορθώσουν αυτόματα Auto White Balance (AWB) πολλές φορές αρκετά καλά άλλες φορές όχι. Για αυτούς όμως που θέλουν σωστά αποτελέσματα υπάρχει η χειροκίνητη ρύθμιση. Δηλαδή λέμε στην μηχανή πως η θερμοκρασία της φωτεινής πηγής είναι πχ 3500Κ ή διαλέγουμε το αντίστοιχο σύμβολο. Για τους  επαγγελματίες τα παραπάνω δεν είναι αποδεκτά υπάρχει και ακόμη μια πιο σωστή διαδικασία (Custom) δηλαδή να δείξουμε στην μηχανή (φωτογραφίσουμε) ένα λευκό αντικείμενο οπότε η μηχανή μετά θα μπορεί να κάνει τις διορθώσεις. Εκτός από τις λάμπες πυρακτώσεως υπάρχουν και άλλες “θερμοκρασίες” που γίνονται ρυθμίσεις όπως είναι οι λάμπες φθορίου κλπ. Έντονο κόκκινο χρώμα έχουμε και κατά την δύση του Ηλίου αυτό δεν έχει σχέση με την θερμοκρασία αλλά επειδή το φως του ήλιου κατά το ηλιοβασίλεμα διανύει μεγαλύτερες αποστάσεις μέσα στην ατμόσφαιρα έχει απομείνει σε μεγαλύτερες αναλογίες το κόκκινο και έτσι τα αντικείμενα φωτίζονται με περισσότερο κόκκινο χρώμα. To Flash την φωτογραφικής μηχανής βγάζει φως όπως ό ήλιος όταν μεσουρανεί 5200Κ (Σε αυτήν την θερμοκρασία το φως δεν είναι λευκό είναι ελαφρά κιτρινωπό γιατί έχει απορροφηθεί το μπλε από την ατμόσφαιρα)

Συμπέρασμα για να βγαίνουν σωστά τα χρώματα στις φωτογραφίες ρυθμίστε αρχικά στο AWB αν οι φωτογραφίες βγαίνουν κίτρινες διαλέξτε το σύμβολο με την λάμπα. Αν οι φωτογραφίες βγαίνουν μπλε διαλέξτε το σύμβολο με τα σύννεφα (το φως που προέρχεται από τα σύννεφα έχει περισσότερο μπλε) την ημέρα διαλέξτε το Ήλιο και αν χρησιμοποιείται το Flash ως κύρια πηγή φωτός είτε τον ήλιο είτε το σύμβολο του Flash. Αν το περιβάλλον έχει πολλές φωτεινές πηγές τότε διαλέξτε την κύρια πηγή που φωτίζει το θέμα σας.

whiteBalance

 

 
<< Αρχική < Προηγ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Επόμ. > Τελευταία >>

Αποτελέσματα 1 - 3 από 99

Φυσική

Μηχανική

Ηλεκτρομαγνητισμός

 
Joomla Templates by Joomlashack