Poziom (ilość logarytmiczna) - Level (logarithmic quantity)

W nauce i technice , a poziom mocy i poziomu polowego (zwanego również poziom root-power ) są logarytmiczne środki pewnych ilości referencyjnych do standardowej wartości odniesienia tego samego typu.

  • Poziom mocy jest logarytmiczna wartość wykorzystywana do pomiaru siły, gęstość mocy a czasem energię z powszechnie stosowanymi jednostkę decybelach (dB).
  • Poziom pola (lub główny poziom mocy ) jest logarytmiczna liczba stosuje się do pomiaru ilości, której kwadrat jest zwykle proporcjonalna do mocy (na przykład, kwadratowy napięcia jest proporcjonalny do mocy o odwrotność wartości rezystancji dyrygenta), etc. , z powszechnie używanymi jednostkami neper (Np) lub decybel (dB).

Rodzaj poziomu i wybór jednostek wskazują na skalowanie logarytmu stosunku między wielkością a jej wartością odniesienia, chociaż logarytm można uznać za wielkość bezwymiarową. Wartości referencyjne dla każdego rodzaju ilości są często określane przez normy międzynarodowe.

Poziomy mocy i pola są stosowane w elektronice , telekomunikacji , akustyce i dyscyplinach pokrewnych. Poziomy mocy są używane dla mocy sygnału, mocy hałasu, mocy dźwięku, ekspozycji na dźwięk itp. Poziomy pola są używane dla napięcia, prądu, ciśnienia akustycznego .

Poziom mocy

Poziom wielkości mocy , oznaczonej L P , jest określony przez

gdzie

  • P to wielkość mocy;
  • P 0 jest wartością odniesienia P .

Poziom pola (lub mocy korzeni)

Poziom z korzenia mocy ilości (znany również jako pole ilości), oznaczoną L F jest określona przez

gdzie

  • F jest wielkością pierwiastka mocy, proporcjonalną do pierwiastka kwadratowego z wielkości mocy;
  • F 0 jest wartością odniesienia F .

Jeżeli ilość mocy P jest proporcjonalna do F 2 , a jeżeli wartość odniesienia wielkości mocy, P 0 , znajduje się w takiej samej proporcji do F 0 2 poziomy L K i L P są równe.

Neper , bel i w decybelach (jedna dziesiąta B) są jednostkami poziomu, które są często stosowane w takich ilościach, natężenia prądu lub wzmocnienia. Neper, bel i decybel są powiązane przez

  • 1B = 1/2log e 10 Np ;
  • 1 dB = 0,1 B = 1/20log e 10 Np .

Normy

Poziom i jego jednostki są zdefiniowane w ISO 80000-3 .

Norma ISO definiuje każdą z wielkości, poziom mocy i poziom pola, jako bezwymiarową, gdzie 1 Np = 1 . Jest to motywowane uproszczeniem użytych wyrażeń, jak w systemach jednostek naturalnych .

Powiązane ilości

Wielkość współczynnika logarytmicznego

Ilości mocy i pola są częścią większej klasy, wielkości współczynnika logarytmicznego.

ANSI/ASA S1.1-2013 definiuje klasę wielkości, które nazywa poziomami . Określa poziom wielkości Q , oznaczany L Q , as

gdzie

  • r jest podstawą logarytmu;
  • Q to ilość;
  • Q 0 jest wartością odniesienia Q .

Dla poziomu pierwiastka potęgowego podstawą logarytmu jest r = e . Dla poziomu wielkości mocy podstawą logarytmu jest r = e 2 .

Poziom częstotliwości

Poziom częstotliwości f jest logarytmem stosunku częstotliwości f do częstotliwości odniesienia f 0 . Częstotliwość odniesienia C 0 cztery oktawy poniżej środkowego C .

W elektronice The oktawy (OCT) jest stosowany jako całość z podstawą logarytmu 2, a dziesięć lat (DEC) są używane jako całość logarytm o podstawie 10:

W teorii muzyki The oktawy jest jednostką wykorzystywaną z podstawą logarytmu 2 (zwany przedział ). Półton jest jedną dwunastą oktawy. Cent jest jedną setną półtonu.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia