热骚动电压英文解释翻译、热骚动电压的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 thermal agitation voltage
分词翻译:
热的英语翻译:
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
骚的英语翻译:
coquettish; disturb; literary writings
动电的英语翻译:
【医】 dynamic electricity
压的英语翻译:
intimidate; keep under control; press; push down; shelve; suppress
【医】 prelum; pressure
专业解析
"热骚动电压"在电子工程和物理学领域是一个专业术语,其英文对应表述通常为Thermal Agitation Voltage 或更常见的Thermal Noise Voltage(热噪声电压)。它描述的是导体或电阻中,由于电荷载流子(如电子)的随机热运动(即热骚动)而产生的随机电压波动现象。这种噪声是电子系统固有的本底噪声之一,由物理本质决定,无法完全消除。
核心概念解释:
-
物理本质:
- 导体中的自由电子在绝对零度以上会持续进行无规则的热运动(布朗运动)。
- 这种随机运动导致导体两端产生瞬时电荷积累,从而形成微小的、随机变化的电压波动。
- 这种现象是由约翰逊(J.B. Johnson)于1928年首次实验发现,并由奈奎斯特(H. Nyquist)同年从理论上推导出其特性,因此也称为约翰逊-奈奎斯特噪声 (Johnson-Nyquist Noise)。
-
关键特性:
- 随机性: 热骚动电压在幅度和相位上都是完全随机的,服从高斯分布(正态分布)。
- 频谱特性: 在通常的工作频率范围内(远低于光频),其功率谱密度在整个频域内是平坦的(白噪声)。这意味着在单位带宽(1 Hz)内,噪声功率是恒定的。
- 均方根值: 一个阻值为 R(欧姆)的电阻,在绝对温度 T(开尔文)下,在带宽 B(赫兹)内产生的热噪声电压的均方根值 (RMS) 由奈奎斯特公式 给出:
$$
V_{n, rms} = sqrt{4 k T R B}
$$
其中:
- $k$ 是玻尔兹曼常数 ($1.380649 times 10^{-23} J/K$)
- $T$ 是电阻的绝对温度 (K)
- $R$ 是电阻值 (Ω)
- $B$ 是测量或系统带宽 (Hz)
- 功率: 在带宽 B 内,电阻产生的热噪声功率为:
$$
P_n = k T B
$$
这表明热噪声功率与电阻值 R 无关,仅与温度和带宽成正比。
-
影响与意义:
- 电子系统极限: 热噪声是所有电子设备和通信系统的基本性能限制因素之一,它决定了系统能够检测或处理的最小信号强度(接收机灵敏度)。
- 无处不在: 任何有电阻的元件(电阻器、晶体管、导线等)都会产生热噪声。
- 设计考量: 在低噪声放大器设计、高灵敏度传感器、精密测量仪器、高速通信系统等领域,理解和最小化热噪声的影响至关重要。降低工作温度(如使用冷却)和限制系统带宽是减少热噪声的主要方法。
"热骚动电压" (Thermal Agitation Voltage / Thermal Noise Voltage) 是指导体内部电荷载流子因热运动而产生的随机电压波动。它是一种由物理定律决定的固有噪声,其大小取决于导体的电阻值、工作温度和测量带宽。该现象由约翰逊和奈奎斯特发现并理论阐述,是电子学中基础噪声源之一,对电子系统的性能极限有决定性影响。
参考资料来源:
- IEEE Xplore Digital Library: IEEE作为电子电气工程领域的顶级专业组织,其数字图书馆收录了大量关于热噪声(Thermal Noise, Johnson-Nyquist Noise)的基础理论、测量方法和应用研究的权威期刊论文和会议论文。例如,可查阅经典论文如 Johnson, J.B. (1928) "Thermal Agitation of Electricity in Conductors" (Physical Review) 或 Nyquist, H. (1928) "Thermal Agitation of Electric Charge in Conductors" (Physical Review) 的讨论与分析(需订阅访问)。
- HyperPhysics (Georgia State University): 这是一个广受认可的物理学教育网站,提供了关于热噪声(Johnson Noise)的清晰解释和公式推导。 (链接:http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Electronic/johnson.html)
- Wikipedia - Johnson–Nyquist noise: 维基百科的该条目提供了对热噪声现象较为全面和准确的概述,包括历史背景、理论推导、公式和应用。其内容通常有较好的参考文献支持。(链接:https://en.wikipedia.org/wiki/Johnson%E2%80%93Nyquist_noise)
- National Institute of Standards and Technology (NIST): NIST 在基础物理常数测量和电子标准方面具有权威性。其网站或出版物会涉及热噪声作为基本物理现象的描述,以及相关常数(如玻尔兹曼常数 k)的精确值。(链接:https://www.nist.gov/)
- 经典电子学教材:
- Paul R. Gray, Paul J. Hurst, Stephen H. Lewis, Robert G. Meyer. Analysis and Design of Analog Integrated Circuits (Wiley). 该书在讨论放大器噪声时详细介绍了热噪声。
- Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith. Microelectronic Circuits (Oxford University Press). 该教材在基础电路噪声部分涵盖了热噪声。
- Behzad Razavi. Design of Analog CMOS Integrated Circuits (McGraw-Hill). 在讨论MOSFET噪声时也涉及电阻热噪声。
网络扩展解释
“热骚动电压”对应的英文术语为thermal agitation voltage,属于电学领域的专业词汇。该术语可拆解为两部分理解:
-
热骚动(thermal agitation)
指导体中电荷载流子(如电子)因热能产生的随机微观运动现象,这种无序运动会导致电流的瞬时波动,是电子设备中热噪声(约翰逊-奈奎斯特噪声)的主要来源。
-
电压(voltage)
表示电势差或电位差,单位为伏特(V),描述电场中单位电荷移动时产生的能量差。
综合解释:热骚动电压指由导体内部电荷载流子的热运动引起的瞬时电压波动现象,常见于电阻等元件中,属于电子系统噪声分析的范畴。例如,在精密电路设计中需考虑该电压对信号稳定性的影响。
注意:该术语在常规电压定义中较少提及,建议通过电动力学或电子工程领域的专业文献进一步确认其应用场景和计算模型。
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