Çeşitli

DeciBel dB: Formül Denklemleri ve Hesaplamalar

DeciBel dB: Formül Denklemleri ve Hesaplamalar

DeciBel, dB, iki miktarı karşılaştırmak için logaritmik bir ölçek kullanır. Elektrik gücü, yoğunluk ve hatta akım veya voltaj gibi iki fiziksel miktarı karşılaştırmanın uygun bir yoludur.

DeciBel, matematikte yaygın olarak kullanılan on temel logaritmayı kullanır. DeciBel, logaritmik ölçek kullanarak aralarında büyük oranlara sahip olabilecek miktarları karşılaştırabilir.

DeciBel, dB veya deci-Bel aslında bir Bel'in onda biridir - nadiren kullanılan bir birimdir.

Bir deciBel'in kısaltması dB'dir - büyük "B", Bel'i temel birim olarak belirtmek için kullanılır.

DeciBel uygulamaları

DeciBel dB, birçok uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Mühendislik ve bilimsel alanlarda, özellikle elektronik, akustik ve ayrıca kontrol teorisi dahilinde çok çeşitli ölçümlerde kullanılır.

Tipik olarak deciBel dB, amplifikatör kazançlarını, bileşen kayıplarını (örneğin zayıflatıcılar, besleyiciler, karıştırıcılar, vb.) Ve ayrıca gürültü şekli, sinyal / gürültü oranı ve diğerleri gibi bir dizi başka ölçümleri tanımlamak için kullanılır.

Logaritmik ölçeği göz önüne alındığında, deciBel, yönetilebilir sayılar açısından çok büyük oranları uygun bir şekilde temsil edebilmesinin yanı sıra, basit toplama ve çıkarma ile oranların çarpımını gerçekleştirme yeteneği sağlar.

DeciBel, ses yoğunluğunu veya ses basınç seviyesini ölçmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun için sese, işitme eşiği standardına eşit olan 0.0002 mikrobarlık bir basınca değinilmektedir.

DeciBel nasıl geldi?

Telekomünikasyonun başlangıcından bu yana, kayıp ve kazancın görülebilmesi için göreceli sinyal güçlerinin seviyelerinin ölçülmesine ihtiyaç duyulmuştur.

Orijinal telekomünikasyon sistemleri, 800Hz frekansında bir mil standart kabloda meydana gelen kaybı kullandı.

Bununla birlikte, bu, kayıp seviyelerini veya göreceli sinyal güçlerini belirlemek için özellikle tatmin edici bir yöntem değildi ve radyo ve diğer elektronik tabanlı uygulamalar, karşılaştırma için bir tür standart birim kullanmaya ihtiyaç duymaya başladığından, Bel 1920'lerde tanıtıldı. Bu, adını orijinal olarak telefonun icadıyla anılan Scot Alexander Graham Bell'den almıştır.

Bu sistemle bir Bel, sinyal seviyesinde on kat artışa eşit oldu. Bir kez piyasaya sürüldüğünde Bel, çoğu acı için çok büyük bulundu ve bu nedenle onun yerine deciBel kullanıldı. Bu artık evrensel olarak benimsenen standarttır.

Güç karşılaştırmaları için DeciBel formülü

DeciBel hesaplamaları için en temel biçim, güç seviyelerinin karşılaştırılmasıdır. Beklenebileceği gibi, çıktının logaritmasının girişe bölünmesinin on katıdır. Bels yerine deciBels kullanıldığı için on faktörü kullanılır.

DeciBel formülü veya güç denklemi aşağıda verilmiştir:

NdB=10günlük10(P2P1)

Nerede:
Ndb, desiBel cinsinden ifade edilen iki gücün oranıdır, dB
P2 çıkış gücü seviyesidir
P1, giriş gücü seviyesidir

P2 değeri P1'den büyükse, sonuç bir kazanç olarak verilir ve pozitif bir değer olarak ifade edilir, örn. + 10dB. Bir kayıp olduğunda, deciBel denklemi negatif bir değer verir, ör. -15dB. Bu şekilde, pozitif bir desiBel sayısı kazanç anlamına gelir ve negatif bir işaret varsa bir kayıp anlamına gelir.

DeciBel güç hesaplayıcımızı kullanın

Voltaj ve akım için DeciBel formülleri

DeciBel birincil olarak güç seviyelerinin karşılaştırılması için kullanılsa da, empedans seviyelerinin aynı olması koşuluyla deciBel akım denklemleri veya deciBel voltaj denklemleri de kullanılabilir. Bu şekilde voltaj veya akım oranı, güç seviyesi oranıyla ilişkilendirilebilir.

Gerilim ölçümlerini kullanırken deciBel formülünün dönüşümünü yapmak kolaydır çünkü güç = gerilimin direncin karesi alınır:

NdB=10günlük10(V22V12)

Ve bu daha basit bir şekilde şu şekilde ifade edilebilir:

NdB=20günlük10(V2V1)

Nerede:
Ndb, desiBel cinsinden ifade edilen iki gücün oranıdır, dB
V2 çıkış voltajı seviyesidir
V1, giriş voltajı seviyesidir

Formülün akımı kullanması için de benzer bir dönüşüm gerçekleştirmek mümkündür. Güç = direncin karesi olan akım ve bu nedenle deciBel akım denklemi şöyle olur:

NdB=10günlük10(ben22ben12)

Ve bu daha basit bir şekilde şu şekilde ifade edilebilir:

NdB=20günlük10(ben2ben1)

Nerede:
Ndb, desiBel cinsinden ifade edilen iki gücün oranıdır, dB
I2 çıkış akımı seviyesidir
I1 giriş akım seviyesidir

Farklı empedanslar için voltaj ve akım deciBel formülleri

Bir deciBel olarak dB, iki güç veya yoğunluk seviyesinin bir karşılaştırmasıdır; akım ve voltaj kullanıldığında, ölçümler için empedanslar aynı olmalıdır, aksi takdirde bunun denklemlere dahil edilmesi gerekir.

Nd=20günlük10(V2V1)+10günlük10(Z1Z2)

Nerede:
Ndb, desiBel cinsinden ifade edilen iki gücün oranıdır, dB
V2 çıkış voltajı seviyesidir
V1, giriş voltajı seviyesidir
Z2 çıkış empedansıdır
Z1 giriş empedansıdır

Bu şekilde, gerilim veya akım ölçümlerini kullanarak farklı empedans seviyelerine sahip noktalardaki sinyaller arasındaki güç oranlarını desiBel cinsinden hesaplamak mümkündür. Bu, giriş ve çıkışta oldukça farklı empedans seviyelerine sahip olabilen bir amplifikatörde güç seviyelerini ölçerken çok faydalı olabilir. Gerilim veya akım okumaları alınırsa bu formül, desiBel cinsinden doğru güç karşılaştırmasını sağlamak için kullanılabilir.

DeciBel kısaltmaları

DeciBel, sesten radyo frekansı senaryolarına kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Tüm bunlarda, iki sinyali karşılaştırmak için çok kullanışlı bir yol sağlar.

Buna göre, e deciBel kısaltmasının birçok varyasyonu vardır ve bunların ne anlama geldiği her zaman açık olmayabilir. DeciBel kısaltmalarının bir tablosu aşağıda verilmiştir:

DeciBel kısaltmasıAnlam / kullanım
dBA"A" ağırlıklı ses basıncı veya ses yoğunluğu ölçümü.
dBcÖlçülen taşıyıcıya referansla bir sinyal seviyesi - normalde sahte emisyon ve gürültü seviyelerini vermek için kullanılır
dBdBoş alanda yarım dalga dipolü referans alan bir anten kazancı
dBFSTam ölçekli okumaya referansla seviye
dBiİzotropik bir kaynağa, yani her yöne eşit olarak yayılan bir antene göre bir anten kazancı.
dBm1 mW'a göre güç seviyesi
dBV1 volt referans alınarak seviye
dBµV1 mikro volta göre seviye
dBW1 watt referans alınarak güç seviyesi

DeciBel, elektronik ve ses ölçümünün birçok alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok büyük bir aralıkta değişebilen farklı seviyeleri karşılaştırmak için çok kullanışlı bir yol sağlar. Logaritmik tabanlı olan deciBel, çok sayıda sıfırda kaybolmadan birçok büyüklük derecesindeki varyasyonları barındırabilir. Bu şekilde, farklı değerleri karşılaştırmanın ideal bir yoludur.


Videoyu izle: Basit Formül u0026 Molekül Formülü u0026 Formül Bulma Problemleri 10 - 12. Sınıf TYT - AYT (Ocak 2022).