Оптимальный коэффициент

Возьмем астрономию. Многие века эта наука развивалась, основывалась на наблюдениях в оптическом диапазоне проходящих на землю волн от небесных объектов. Изобретение телескопа Галилеем и открытие закона всемирного тяготения Ньютоном дали резкий толчок развитию этой науки. Дальнейший рост инструментальной вооруженности оптических приборов, например, ввод в действие 3,5-метрового телескопа привел Хаббла к открытию галактик. Сочетание мощных телескопов и спектроскопии привели к ряду фундаментальных открытий.

В оптическом диапазоне волн направляющие системы выполняют в виде стекловолоконных пучков. Шнур, составленный из множества тончайших нитей, является прекрасным каналом передачи сообщений, к тому же весьма удобным в технологическом отношении. В направлении поиска подходящих материалов и технологии изготовления волноводов такого типа уже получены обнадеживающие результаты. Радиоинженерам открываются большие возможности освоения микроволнового диапазона и

Распространение света в полупроводниках описывается системой уравнений Максвелла. В полупроводниковых кристаллах удельная проводимость о, абсолютные диэлектрическая ЕО и магнитная ца проницаемости являются функциями направления распространения волн относительно осей кристалла. Если рассматривать оптические явления в кубических кристаллах, то эти параметры можно считать скалярными величинами. Величины <т, еа, ц0 являются также функциями частоты падающего света. В оптическом диапазоне частот большинство полупроводников обладают слабыми магнитными свойствами и для них цг=1-

Зависимость Е от частоты. Как уже отмечалось, время установления электронной и ионной поляризации весьма мало; поляризация диэлектриков в этом случае полностью устанавливается за очень небольшое время по сравнению с полупериодом напряжения даже при наиболее высоких частотах, используемых з электротехнике и радиотехнике. Поэтому у таких диэлектриков нет заметной зависимости Е от частоты ( 4.4). У этих веществ квадрат показателя преломления п" в оптическом диапазоне частот практически равен s на радиочастотах. Например, для неполярного газа -водорода - при нормальных давлениях и температуре п=1,00014, п~ = 1,00028, е=1,00027; для неполярной жидкости - бензола - п=1,55, п~=2.40; ?=2,56, а для алмаза - вещества с очень большим значением показателя преломления -n=2,40;n2=5,76;s=5,7.

У ионных кристаллов Е начинает зависеть от частоты в инфракрасном диапазоне (1012-1014 Гц). В видимой области спектра ионы не успевают смещаться вслед за изменением поля, и ионная поляризация отсутствует. Значение Е в оптическом диапазоне (при частоте выше 3-1 014 Гц ) падает до

Резонансные потери электронной поляризации имеют максимумы в оптическом диапазоне: инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях спектра (на частотах 1014 - 1017 Гц). С ними связано поглощение света веществом.

узкими лепестками направленности оптических систем. Приемные устройства оптической локации имеют худшую чувствительность по сравнению с радиолокационными устройствами, что обусловлено квантовым характером излучения в оптическом диапазоне. На работу таких систем существенно влияют метеорологические условия. Оптическую локацию целесообразно использовать при визуальной видимости в тех случаях, когда требуется высокая разрешающая способность и точность

Повышение разрешающей способности оптической фотолитографии с одновременным увеличением диаметра рабочего поля является одной из важнейших задач современной технологии. В оптическом диапазоне длин волн даже при использовании самых совершенных безаберрационных объективов разрешение метода не лучше 0,50 мкм, что во многих случаях уже не удовлетворяет требованиям технологов при производстве БИС. Методы формирования изображения в различных регистрирующих материалах развиваются главным образом в трех направлениях: проекционная фотолитография, рентгенолитография, электронолитография.

где v — частота в оптическом диапазоне; h— постоянная Планка.

Оптические системы передачи и обработки информации. Форма представления информации в виде оптических сигналов по сравнению с другими ее формами (в частности, в виде электрических сигналов) имеет ряд важных преимуществ. Частота колебаний в оптическом диапазоне на 3...5 порядков выше, чем в радиотехническом. Это позволяет во много раз повысить пропускную способность линии связи (скорость передачи информации) за счет увеличения ширины спектра модулирующих частот (до нескольких гигагерц) и одновременной передачи сигналов по одному каналу на нескольких несущих частотах. Использование в качестве носителя информации электрически нейтральных фотонов обеспечивает: идеальную электрическую развязку оптоэлектронного элемента связи, однонаправленность передачи и отсутствие влияния приемника на передатчик, высокую помехозащищенность оптических каналов связи вследствие невосприимчивости фотонов к воздействию электромагнитных полей, отсутствие влияния паразитных емкостей на длительность переходных процессов в канале связи и отсутствие паразитных связей между каналами.

являются генераторы того или иного типа. При промышленных частотах на электрических станциях в настоящее время в качестве генераторов применяют вращающиеся электрические машины. Для промышленных и повышенных частот генерирование переменной э. д. с. осуществляют также с помощью ионных и полупроводниковых преобразователей постоянного тока в переменный, именуемых инверторами. При повышенных и высоких частотах используют преобразователи с электронными приборами, например ламповые генератор^!. Наконец, для генерирования колебаний с частотами, приближающимися к частотам оптического диапазона, а также лежащими в оптическом диапазоне, используются квантовые генераторы, именуемые мазерами и лазерами.

Оптимальный коэффициент компенсации реактивной мощности Q

где РО и РК - паспортные значения потерь мощности в стали (потери холостого хода) и в обмотках (нагрузочные потери). Для понижающих силовых трансформаторов, применяющихся в электрических сетях промышленных предприятий, значения fij находятся в интервале 0,36 - 0,59 [24]. Однако при такой низкой загрузке трансформаторов возрастает доля капитальных затрат на трансформаторы и приводит к необходимости расширения их производства. Поэтому оптимальный коэффициент загрузки трансформаторов /? должен быть выше чем Д> Рекомендуется для двухтрансформаторных ГПП J3 = 0,7 [12, 24], для цеховых трансформаторов коэффициент загрузки при наличии резерва (резервных связей) выбирается в соответствии с табл. 6.4 в интервале 0,68 - 0,8 (при отсутствии более точных данных о характере нагрузок) и для однотрансформаторных подстанций при отсутствии резервных связей в интервале 0,9 - 0,95 [10]. Причем, такие коэффициенты загрузок рекомендуются не из экономических соображений, а для обеспечения необходимого резерва в часы расчетного максимума нагрузки. При этом номинальная мощность трансформатора определяется по выражению [12]

Максимальная величина КПД в мощных трансформаторах достигает весьма высоких значений (0,98 ч- 0,99). Оптимальный коэффициент нагрузки ропт, при котором КПД имеет максимальное значение, можно определить, взяв первую производную dr\/d$ по формуле (2.57) и приравняв ее нулю. При этом

Если колебательные контуры идентичны и частота близка к резонансной, то оптимальный коэффициент связи при настройке на полный резонанс с учетом (8г25) примерно равен затуханию контура:

Например, для радиотехнических контуров с добротностью Q = 100 оптимальный коэффициент связи составит &опт» 0,01.

Из 5.10 следует, что для заданных у и р существует оптимальный коэффициент селекции х0пт, а следовательно, есть оптимальная длительность импульса сигнала TO опт —

= х0пт/Д-Р, при которой погрешность бвим минимальна. Для реально используемых значений р и у оптимальный коэффициент селекции изменяется от 3 до 5. Из 5.10 также следует целесообразность применения селекции по длительности для повышения помехоустойчивости.

Введение коэффициента иерархии [9] позволяет упростить задачу оптимизации структуры крупных многоступенчатых систем и комплексов путем последовательной оптимизации на каждом уровне иерархии, начиная с нижнего. Существует оптимальный коэффициент иерархии, при котором экономические потери минимальны. Отклонение от оптимального коэффициента иерархии в пределах ±10 % приводит к экономическим потерям в пределах 0,5—1 %. Дальнейшее отклонение вызывает все большие возрастающие потери, которые могут достигать десятков процентов.

Силовые трансформаторы в период эксплуатации значительную часть времени оказываются загруженными не полностью, вследствие чего при проектировании трансформаторы рассчитываются таким образом, чтобы максимум к. п. д. COOT- ptj ветствовал их средней нагрузке, которая составляет для силовых трансформаторов распределительных сетей (0,5 -=-4- 0,7) Р2н. Поэтому оптимальный коэффициент нагрузки для силовых трансформаторов, выпускаемых промышленностью,

Поиск оптимального варианта осуществляется методом поэтапного перебора. Величина номинального скольжения изменяется начиная с некоторого начального минимального значения. Для каждого рассматриваемого значения SH отыскивается оптимальный коэффициент трансформации k. Поскольку критерием оптимальности является максимум КПД, оптимальное значение коэффициента трансформации получается при минимальной величине обратного поля.

Для малогабаритных транзисторных трансформаторных каскадов предварительного усиления звуковых частот оптимальный коэффициент трансформации, при котором усиление каскада максимально, обычно оказывается практически неосуществимым. Дело в том, что при большой величине оптимального сопротивления нагрузки транзистора при включении с общей базой или общим эмиттером для получения удовлетворительной частотной характеристики каскада я-а нижних частотах требуется большая индуктивность первичной обмотки LI, не осуществимая в малогабаритном трансформаторе. Поэтому в рассматриваемом случае коэффициент трансформации следует определять, исходя из допустимых размеров трансформатора. Взяв из таблицы нормализованных сердечников или сконструировав сердечник допустимых размеров, рассчитывают размещающееся на нём количество витков первичной обмотки и её индуктивность (см. п. 11.1), отведя на эту обмотку около 0,75 полезной площади окна и беря для неё провод наименьшего диаметра, допустимого из соображений механической прочности и устойчивости против коррозии. Затем из ф-лы (5.67) определяют R ан, подставив в неё значение L\, найденное из выражения (11.31), а по известным RaH, RI и -г\тр, взятому из табл. 5.2, находят R^, которое подставляют в (5.84), и рассчитывают оптимальный коэффициент трансформации для трансформатора выбранных размеров, пр« котором коэффициент усиления каскада будет максимально возможным. Значение с в ф-лах (5.82) и (5.83) в этом случае берут порядка 0,2-f-0,3.