Ohms akustiske lov

Ohms akustiske lov er akustikkens grundlov [1] , der i form og betydning ligner grundloven for et elektrisk kredsløb.

Matematisk formulering

$U={P \over {\rho \cdot C))$ ,

hvor

$U$ - amplituden af hastigheden af den oscillerende partikel ( sinusformede oscillationer );
$P$ er trykamplituden;
$\rho$ er densiteten af mediet;
$C$ er lydens udbredelseshastighed i mediet.

Lydstyrkeformler er også forbundet med Ohms akustiske lov , som fuldstændig ligner formlerne for elektrisk effekt: $jeg$

$I={1 \over 2}\cdot P\cdot U={1 \over 2}\cdot {P^{2} \over {\rho \cdot C))={1 \over 2}\ cdot U^{2}\cdot \rho \cdot C$

Faktoren ½ vises på grund af brugen af amplitudeværdierne for hastighed og tryk, for effektive (rms) værdier er den ikke nødvendig.

Fysisk betydning

Alle oscillerende systemer er energiomformere mellem dets to former (hvis vi sænker tabene til varme), som vil svare til de potentielle og kinetiske energier af mekaniske vibrationer, så de kan beskrives af et lignende matematisk apparat. Mediet, hvori lyden forplanter sig, har elasticitet, som er forbundet med den potentielle energi af vibrationer, og mediets partikler, der kommer i bevægelse, har kinetisk energi. Elektriske svingninger i kredsløbet er til gengæld omdannelsen af den potentielle energi af det elektriske felt (mediets kapacitet) til energien af strømmens magnetiske felt (virkelig bevægelse af ladninger eller forskydningsstrøm ), svarende til kinetisk.

På denne måde:

Amplituden af hastigheden af en oscillerende partikel (associeret med den kinetiske energi af svingninger) er en analog af styrken af den elektriske strøm i et oscillerende kredsløb (som bestemmer bestanden af dens magnetiske energi, som også svarer til den kinetiske energi af mekaniske svingninger).

Trykamplituden (associeret med et mål for den potentielle energi af svingninger) er en analog af spændingen på kapacitansen af det oscillatoriske kredsløb.

Tætheden og hastigheden af lydudbredelsen udgør tilsammen mediets akustiske impedans. $\rho \cdot C$

Noter

↑ Ginkin, 1939 , s. 292.

Litteratur

G. G. GINKIN. Håndbog i radioteknik. — 3., rettet og suppleret. - Moskva - Leningrad: Oborongiz, 1939.