9. Вывод формулы заряда капли через скорость падения капли?
q = (vE + |vg|)·k/E
vE = (q·E – (m – m0)·g/k
-(m – m0)·g + q·E – k·vE = 0
k = 6·p·h·r
10. Современное значение "атома" электричества?
е0 =1.605*10-15 Кл.
е0 = 1.602*10-19 Кл.
е0 = 1.600*10 -20 Кл.
е0 = 1.601*10 -19 Кл.
Лекция №17.
17. Естественные пределы точности измерений. Броуновское движение. Шумы, обусловленные дискретностью вещества. Шумы и помехи. Дробовый эффект. Шумы Найквиста. Фундаментальный источник погрешностей измерений – самодвижение материи.
Наряду с полезным сигналом на средства измерения действуют так же шумы и помехи. Их результатом является погрешность средства измерений.
Шум играет существенную роль во многих областях науки и техники: акустике, радиотехнике, радиолокации, радиоастрономии, теории информации, вычислительной технике, оптике, медицине и др.
17.1. Шумы, обусловленные дискретностью вещества. Помехи
Шумы – хаотически изменяющиеся во времени электромагнитные колебания, возникающие в разнообразных физических системах из-за беспорядочного движения носителей заряда.
В радиоэлектронных устройствах имеются два основных источника шумов: дискретная структура тока в усилительных элементах и тепловое движение свободных электронов в проводниках электрической цепи.
Шум квантования это функция g(t)=sвых(t)-s(t). Одной из важных характеристикой шума квантования является его спектральная характеристика и определение спектра квантования. Также различают шумы округления, чьи статистические параметры совпадают с шумом квантования.
Белый шум – стационарный случайный процесс, спектральная плотность мощности которого совпадает на всех частотах. Дисперсия белого шума бесконечно велика. Белый шум является абстрактной математической моделью и физически существовать не может из-за своей дисперсии.
Джонсоновский шум – это тепловой шум известный как «шум Джонсона». У него горизонтальный частотный спектр, т.е. одинаковая мощность шума на всех частотах (до некоторого предела).
Квазистационарный шум возникает в результате действия многих отдельных независимых источников (например, шум толпы людей, моря, производственных станков, шум на выходе радиоприёмника и др.).
Нестационарный шум длится короткие промежутки времени. К таким шумам относят, например, уличный шум проходящего транспорта, отдельные стуки в производственных условиях, редкие импульсные помехи в радиотехнике.
Радиоэлектронный шум – это случайные колебания токов и напряжений в радиоэлектронных устройствах, возникающие в результате неравномерной эмиссии электронов в электровакуумных приборах (дробовой шум, фликкер-шум), неравномерности процессов генерации и рекомбинации носителей заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводниковых приборах, теплового движения носителей тока в проводниках, теплового излучения (Земли и земной атмосферы, а также планет, Солнца, звёзд, межзвёздной среды, шумы космоса).
Рис 1Сжатие гладких сигналов с разным уровнем шумов.
Помехи – физические однородные процессы со входным или промежуточным сигналом и вызывающие появление погрешности.
Внешние помехи возникают из-за различных естественных электромагнитных процессов и создаются различного рода установками.
Внутренние помехи возникают из-за теплового движения частиц.
По основным свойствам помехи можно разделить на:
Флюктуационая помеха – представляет собой хаотическое беспорядоченное изменение во времени напряжения или тока в электрической цепи.
Сосредоточенная помеха – основная часть мощности которой сосредоточена на отдельных участках диапазонных частот, меньших полосы пропускания.
Импульсная помеха – регулярная или хаотическая последовательность импульсов, источникам могут быть цифровые узлы.