books capacity quantity and field quantity
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
كمية قدرة وكمية مجالية (Info)
كمية القدرة
في الفيزياء يمكن التعبير عن النسبة بين قدرتين power (أو النسبة بين شدتين intensity) بواسطة الديسيبل dB، والديسيبل مقداره 10/1 بل Bel. ويستخدم لذلك اللوغاريتم العشري للمقارنة بين قدرة نقوم بقياسها إلى قدرة عيارية.
إذن، يمكن التعبير عن النسبة بين قدرة معينة P1 إلى قيمة قدرة آخرى P0 بواسطة الديسيبل LdB , ومعادلته:
إذن، أساس اللوغاريتم العشري للنسبة بين قدرتين تعطي عدد الـ bels، وضربها في 10 يعطي قيمة LdB بالديسيبل.
بالطبع يجب عند اخذ النسبة بين كميتين مثل P1 و P0 لا بد وأن تكونا متجانستين، أي لهما نفس الوحدة، مثل واط/واط.
فإذا كانت P1 = P0 في المعادلة السابقة فتكون LdB = 0.
وإذا كانت P1 أكبر من P0 فستكون LdB موجبة ; وإذا كانت P1 أقل من P0 فستكون LdB سالبة.
بتعديل المعادلة يمكن الوصول إلى الصيغة التالية للقيمة P1 :
من المعادلة (1) أعلاه إذا حدث تغير في القدرة بمقدار 10 أضعاف تغير الديسيبل بمقدار 10 ديسيبل. وإذا زادت القدرة إلى الضعف يزيد مستوى الديسيبل بمقدار نحو 3 ديسيبل.
كمية مجالية
معظم حسابات القدرة تقوم على حساب "مربع" المطال. فإذا أردنا مقارنة كميتين مجاليتان مثل مقارنة المطالين A1 و A0 (مثل مطال موجة تيار متردد، سواء مطال الجهد الكهربائي أو مطال التيار الكهربائي) فإن صيغة الديسيبل تختلف، وتصبح كالآتي:
ويمكن تعديل المعادلة لتصبح:
نواجه تلك المسائل في الهندسة الكهربائية وحسابات الترانزستورات، حيث تكون القدرة الناتجة هي مربع الجهد الكهربائي أو مربع التيار الكهربائي عندما تكون المعاوقة ثابتة. فإذا أخذنا الجهد الكهربائي كمثال نحصل على المعادلة:
حيث : V1 الجهد المقاس، و V0 الجهد المرجعي،
- و GdB هو الكسب الكهربائي محسوبا بالديسيبل.
أي أن تغير في الجهد مقداره 10 أضعاف يعادل تغير في القدرة مقدارة 100 ضعف، بالتالي يكون التغير 20 ديسيبل. أو إذا حدث تغير في الجهد مقداره الضعف فإن التغير يكون مقداره 6 dB.
ويمكن الحصول على معادلة مماثلة لحساب النسبة بين تيارين كهربائيين.
وطبقا للنظام العياري الدولي أيزو ( ISO/IEC 80000|80000-1:2009 ) يستخدم "الجذر التربيعي لكمية القدرة" للتعبير عن كمية مجالية field quantity. وتعريف "كمية مجالية" أتت من هذا النظام العياري الدولي.
في الهندسة الكهربائية تتكون مضخمات إلكترونية لتكبير الإشارات من دوائر كهربائية على عدة مراحل، وبغرض حساب التضخيم النهائي لمضخم معقد يكون استخدام الديسيبل أسهل من استخدام الطرق المعتادة لحساب التضخيم النهائي، حيث أن التضخيم النهائي هو حاصل جمع ديسيبلات المراحل المختلفة.
أمثلة
يلاحظ أن النسبة تؤخذ بين كميتين متجانستين، وعادة نميز الخاصة التي نحن بصددها، مثل "dBW" تستخدم لتمييز تعاملنا مع القدرة واط ورمز الواط W، وكذلك بالنسبة إلى "dBm" فهو يعبر عن مللي واط ورمزه بالإنجليزية mW.
- لحساب 1000 واط (أي 1 كيلوواط) بالنسبة لـ 1 واط بالديسيبل، نستخدم المعادلة:
- ولحساب النسبة بين إلى بالديسيبل نستخدم المعادلة:
يلاحظ ان , مما يوضح النتيجة أن الكسب الكهربائي له نفس القيمة، ، بصرف النظر عما إذا كنا نستخدم القدر أم مطال الجهد في تعيين الديسيبل، مع العلم بأن نسبة قدرتين هي النسبة بين "مربع" المطالين.
- ويمكن أن تصغر القدرة وتصبح أقل من القدرة الأصلية. ولحساب مثلا 1 مللي واط بالنسبة إلى 10 واط بالديسيبل، فنضع المعادلة كالآتي:
هذا يحدث مثلا عندما تكون ساكنا بعيدا عن هوائي محطة الإذاعة وتريد سماع الراديو، حيث تقل القدرة بتزايد المسافة.
