品質因子英文解釋翻譯、品質因子的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 quality factor
分詞翻譯:
品質的英語翻譯:
character; quality; tone; trait
【計】 quality
【醫】 quality
【經】 quality
因子的英語翻譯:
factor; gene
【化】 factor
【醫】 factor
專業解析
品質因子(Quality Factor)在漢英詞典中對應"Q factor"或"Quality Factor",是衡量諧振系統能量損耗與存儲效率的關鍵參數。其物理意義可表述為:系統存儲能量與每周期耗散能量的比值,數學表達式為:
$$
Q = 2pi times frac{text{存儲能量}}{text{耗散能量}}
$$
或簡化為諧振頻率與帶寬的關系式:
$$
Q = frac{f_0}{Delta f}
$$
其中$f_0$為諧振頻率,$Delta f$為-3dB帶寬。
在工程領域的主要應用包括:
- 電子電路:評估LC諧振電路選頻特性(來源:IEEE Xplore電子工程學報)
- 聲學系統:描述揚聲器與麥克風共振精度(來源:牛津大學聲學研究手冊)
- 光學諧振腔:衡量激光腔體光子壽命(來源:美國光學學會期刊)
該參數直接影響通信系統的信號選擇性和能量轉換效率。高頻應用中,更高Q值意味着更窄帶寬和更低損耗(來源:清華大學電子工程教材)。在微波濾波器設計中,Q值達到1000以上的介質諧振器可實現5G基站的高精度頻段隔離(來源:華為技術白皮書)。
網絡擴展解釋
品質因子(Q因子)是物理學和工程學中描述振動系統或諧振器能量損耗特性的無量綱參數,其核心概念及要點如下:
1.定義與物理意義
- 能量儲存與損耗:Q因子定義為系統在共振頻率下,儲存能量與每個周期内損耗能量的比率。公式表示為:
$$
Q = 2pi times frac{text{儲存能量}}{text{每周期損耗能量}}
$$
- 頻率與帶寬關系:另一種定義中,Q因子等于諧振器的中心頻率((f_0))與帶寬((Delta f),即振幅下降至峰值的(frac{1}{sqrt{2}})時的頻率範圍)的比值:
$$
Q = frac{f_0}{Delta f}
$$
2.物理特性
- 阻尼與振動持續時間:高Q值表示系統阻尼較小,能量損失速率慢,振動衰減時間較長(例如單擺在空氣中擺動);低Q值則對應高阻尼和快速衰減(如單擺在油中)。
- 共振尖銳度:Q值越高,諧振峰的帶寬越窄,系統對頻率的選擇性越強(如無線電調諧電路需高Q值以精确選擇信號)。
3.應用領域
- 電子工程:評估濾波器、振蕩器等電路的性能,高Q電路能更精準地篩選特定頻率信號。
- 機械系統:分析鐘擺、彈簧振子等機械結構的振動特性。
- 光學與聲學:用于激光腔、聲學諧振腔的設計,優化能量存儲效率。
4.典型示例
- 單擺實驗:空氣中單擺因空氣阻力小(Q值高),擺動時間長;浸入油中則阻力大(Q值低),迅速停止。
- 無線電電路:調諧電路的Q值決定了其選擇電台信號的靈敏度和抗幹擾能力。
5.注意事項
- 不同定義(能量比 vs. 頻率比)可能導緻數值差異,但實際應用中通常根據場景選擇合適定義。
- Q因子無量綱,僅反映系統本身的損耗特性,與外部激勵無關。
如需進一步了解具體領域(如濾波器設計)中Q因子的應用,建議參考電子工程或機械振動專業資料。
分類
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