Свойства и характеристики – Характеристики и свойства

Существуют различные подходы к классификации ощущений. Принято различать пять (по количеству органов чувств) основных видов ощущений: обоняние, вкус, осязание, зрение и слух. Это классификация ощущений но основным модальностям. Классификация ощущений может быть проведена по крайней мере по двум основным принципам — систематическому и генетическому (иначе говоря, по принципу модальности, с одной стороны, и по принципу сложности или уровня их построения — с другой).

Систематическая классификацию ощущений. Данная классификация была предложена английским физиологом Ч.Шеррингтоном. Рассматривая наиболее крупные и существенные группы ощущений, он разделил их на три основных типа: интероцептивные, проприоцептивные и экстероцептивные ощущения. Первые объединяют сигналы, поступающие из внутренней среды организма; вторые передают информацию о положении тела в пространстве и о положении опорно-двигательного аппарата, обеспечивают регуляцию наших движений; наконец, третьи обеспечивают получение сигналов из внешнего мира и создают основу для сознательного поведения. Интероцептивные ощущения, сигнализирующие о состоянии внутренних процессов организма, возникают благодаря рецепторам, находящимся на стенках желудка и кишечника, сердца и кровеносной системы и других внутренних органов. Это наиболее древняя и наиболее элементарная группа ощущений. Рецепторы, воспринимающие информацию о состоянии внутренних органов, мышц и т. д., называются внутренними рецепторами. Интероцептивные ощущения относятся к числу наименее осознаваемых и наиболее диффузных форм ощущений и всегда сохраняют свою близость к эмоциональным состояниям. Следует также отметить, что интероцептивные ощущения весьма часто называют органическими.

Проприоцептивные ощущения передают сигналы о положении тела в пространстве и составляют афферентную основу движений человека, играя решающую роль в их регуляции. Описываемая группа ощущений включает ощущение равновесия, или статическое ощущение, а также двигательное, или кинестетическое, ощущение.

Периферические рецепторы проприоцептивной чувствительности находятся в мышцах и суставах.

Третьей и самой большой группой ощущений являются экстероцептивные ощущения. Они доводят до человека информацию из внешнего мира и являются основной группой ощущений, связывающей человека с внешней средой. Всю группу экстероцептивных ощущений принято условно разделять на две подгруппы: контактные и дистантные ощущения.

Контактные ощущения вызываются непосредственным воздействием объекта на органы чувств. Примерами контактного ощущения являются вкус и осязание.

Дистантные ощущения отражают качества объектов, находящихся на некотором расстоянии от органов чувств. К таким ощущениям относятся слух и зрение. Следует отметить, что обоняние, по мнению многих авторов, занимает промежуточное положение между контактными и дистантными ощущениями, поскольку формально обонятельные ощущения возникают на расстоянии от предмета, но в то же время молекулы, характеризующие запах предмета, с которыми происходит контакт обонятельного рецептора, несомненно, принадлежат данному предмету. В этом и заключается двойственность положения, занимаемого обонянием в классификации ощущений.

Все ощущения могут быть охарактеризованы с точки зрения их свойств. Причем свойства могут быть не только специфическими, но и общими для всех видов ощущений. К основным свойствам ощущений относят: качество, интенсивность, продолжительность и пространственную локализацию, абсолютный и относительный пороги ощущений.

Качество — это свойство, характеризующее основную информацию, отображаемую данным ощущением, отличающую его от других видов ощущений и варьирующую в пределах данного вида ощущений.

Интенсивность ощущения является его количественной характеристикой и зависит от силы действующего раздражителя и функционального состояния рецептора, определяющего степень готовности рецептора выполнять свои функции.

Длительность ощущения — это временная характеристика возникшего ощущения. Она также определяется функциональным состоянием органа чувств, но главным образом — временем действия раздражителя и его интенсивностью.

Для ощущений характерна пространственная локализация раздражителя. Анализ, осуществляемый рецепторами, дает сведения о локализации раздражителя в пространстве. Все вышеописанные свойства в той или иной степени отражают качественные характеристики ощущений. Однако не менее важное значение имеют количественные параметры основных характеристик ощущений, иначе говоря, степень чувствительности.

Различают два вида чувствительности: абсолютную чувствительность и чувствительность к различию. Под абсолютной чувствительностью подразумевают способность ощущать слабые раздражители, а под чувствительностью к различию — способность ощущать слабые различия между раздражителями.

Минимальная величина раздражителя, при которых впервые возникает ощущение, называется абсолютным порогом ощущения. Раздражители, сила действия которых лежит ниже абсолютного порога ощущения, не дают ощущений, но это не значит, что они не оказывают никакого воздействия на организм.

students-library.com

7.3. Основные свойства и характеристики ощущений

К основным свойствам ощущений относят:

• качество,

• интенсивность,

• продолжительность,

• пространственную локализацию,

• абсолютный и относительный пороги ощущений.

Все ощущения могут быть охарактеризованы с точки зрения их свойств. Причем свойства могут быть не только специфическими, но и общими для всех видов ощущений. К основным свойствам ощущений относят: качество, интенсивность, продолжительность и пространственную локализацию, абсолютный и относительный пороги ощущений.

1. Качество — это свойство, характеризующее основную информацию, отображаемую данным ощущением, отличающую его от других видов ощущений и варьирующую в пределах данного вида ощущений. Например, вкусовые ощущения предоставляют информацию о некоторых химических характеристиках предмета: сладкий или кислый, горький или соленый. Обоняние тоже предоставляет нам информацию о химических характеристиках объекта, но другого рода: цветочный запах, запах миндаля, запах сероводорода и др.

2. Интенсивность ощущения — количественная характеристикой и зависит от силы действующего раздражителя и функционального состояния рецептора, определяющего степень готовности рецептора выполнять свои функции. Например, если у вас насморк, то интенсивность воспринимаемых запахов может быть искажена.

3. Длительность ощущения — это временная характеристика возникшего ощущения. Она также определяется функциональным состоянием органа чувств, но главным образом — временем действия раздражителя и его интенсивностью. Следует отметить, что у ощущений существует так называемый латентный (скрытый) период. При воздействии раздражителя на орган чувств ощущение возникает не сразу, а спустя некоторое время. Латентный период различных видов ощущений неодинаков. Например, для тактильных ощущений он составляет 130 мс, для болевых — 370 мс, а для вкусовых — всего 50 мс. Ощущение не возникает одновременно с началом действия раздражителя и не исчезает одновременно с прекращением его действия. Зрительное ощущение обладает некоторой инерцией и исчезает не сразу после прекращения действия вызвавшего его раздражителя. След от раздражителя остается в виде последовательного образа. Различают положительные и отрицательные последовательные образы.

Положительный последовательный образ соответствует первоначальному раздражению, состоит в сохранении следа раздражения того же качества, что и действующий раздражитель.

Отрицательный последовательный образ заключается в возникновении качества ощущения, противоположного качеству воздействовавшего раздражителя. Например, свет-темнота, тяжесть-легкость, тепло-холод и др. Возникновение отрицательных последовательных образов объясняется уменьшением чувствительности данного рецептора к определенному воздействию.

4. Пространственная локализация раздражителя. Анализ, осуществляемый рецепторами, дает нам сведения о локализации раздражителя в пространстве, т.е. мы можем сказать, откуда падает свет, идет тепло или на какой участок тела воздействует раздражитель.

5. Количественные параметры основных характеристик ощущений, иначе говоря, степень чувствительности. Человеческие органы чувств — удивительно тонко работающие аппараты.

Различают два вида чувствительности:

• абсолютную чувствительность — способность ощущать слабые раздражители;

• чувствительность к различию — способность ощущать слабые различия между раздражителями.

Однако не всякое раздражение вызывает ощущение. Для того чтобы ощущение возникло, сила раздражения должна иметь определенную величину.

Абсолютный порог ощущения — минимальная величина раздражителя, при котором впервые возникает ощущение. Раздражители, сила действия которых лежит ниже абсолютного порога ощущения, не дают ощущений, но это не значит, что они не оказывают никакого воздействия на организм. Так, исследования отечественного физиолога Г. В. Гершуни и его сотрудников показали, что звуковые раздражения, лежащие ниже порога ощущения, могут вызывать изменение электрической активности мозга и расширение зрачка. Зона воздействия раздражителей, не вызывающих ощущений, была названа Г. В. Гершуни «субсенсорной областью».

Начало изучению порогов ощущений было положено немецким физиком, психологом и философом Г.Т. Фехнером, который считал, что материальное и идеальное — это две стороны единого целого. Поэтому он задался целью выяснить, где проходит граница между материальным и идеальным. Фехнер подошел к этой проблеме как естествоиспытатель. По его мнению, процесс создания психического образа может быть представлен следующей схемой:

Фехнер Густав Теодор (1801 -1887)— немецкий физик, философ и психолог, основатель психофизики. Фехнер — автор программного труда «Элементы психофизики» (I860). В этой работе он выдвинул идею создания особой науки — психофизики. По его мнению, предметом этой науки должны быть закономерные соотношения двух видов явлений — психических и физических, — связанных между собой функционально. Выдвинутая им идея оказала существенное влияние на развитие экспериментальной психологии, а исследования, которые он проводил в области ощущений, позволили ему обосновать несколько законов, в том числе основной психофизический закон. Фехнер разработал ряд методов косвенного измерения ощущений, в частности три классических метода измерения порогов. Однако после исследований последовательных образов, вызываемых наблюдением солнца, частично потерял зрение, что заставило его оставить психофизику и заняться философией.

Раздражение —» Возбуждение —» Ощущение —» Суждение (физика) (физиология) (психология) (логика)

Самым главным в идее Фехнера было то, что он впервые включил элементарные ощущения в круг интересов психологии. До Фехнера считали, что исследованием ощущений, если это кому-нибудь интересно, должны заниматься физиологи, врачи, даже физики, но только не психологи. Для психологов это слишком примитивно.

По мнению Фехнера, искомая граница проходит там, где начинается ощущение, т. е. возникает первый психических процесс. Величину стимула, при которой начинается ощущение, Фехнер назвал нижним абсолютным порогом. Для определения этого порога Фехнер разработал методы, которые активно используются и в наше время. В основу методологии своих исследований Фехнер положил два утверждения, называемые первой и второй парадигмой классической психофизики.

1. Сенсорная система человека — это измерительный прибор, который соответствующим образом реагирует на воздействующие физические стимулы.

2. Психофизические характеристики у людей распределены по нормальному закону, т. е. случайным образом отличаются от какой-то средней величины, аналогично антропометрическим характеристикам.

Парадигмы уже устарели и в определенной степени противоречат современным принципам исследования психики, но исследования Фехнера по своей сути были новаторскими.

Сегодня исследователи понимают, что невозможно выделить и исследовать в эксперименте одну, даже самую примитивную, психическую систему из целостной структуры человеческой психики. В свою очередь, активизация в эксперименте всех психических систем от самых низших до самых высших приводит к очень большому разнообразию реакций испытуемых, что требует индивидуального подхода к каждому испытуемому.

Различные анализаторы обладают разной чувствительностью. О чувствительности глаза мы уже говорили. Очень высока чувствительность и нашего обоняния. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает восьми молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25 000 раз больше молекул, чем для возникновения обонятельного ощущения.

Абсолютная чувствительность анализатора в равной степени зависит как от нижнего, так и от верхнего порога ощущения.

Величина абсолютных порогов, как нижнего, так и верхнего, изменяется в зависимости от разных условий:

• характера деятельности,

• возраста человека,

• функционального состояния рецептора,

• силы и длительности действия раздражения и т. д.

Чувствительность к различию. Относительная, или разностная чувствительность — к изменению раздражителя. Если мы положим на руку груз весом 100 граммов, а затем добавим к этому весу еще один грамм, то этой прибавки ни один человек ощутить не сможет. Для того чтобы ощутить прибавку к весу, необходимо добавить три-пять граммов.

Чтобы почувствовать минимальное различие в характеристиках воздействующего раздражителя, необходимо изменить силу его воздействия на определенную величину.

Порог различения — минимальное различие между раздражителями, которое дает едва заметное различие ощущений.

Были рассчитаны значения констант для ощущения изменения различных раздражителей.

• В 1760 г. французский физик П. Бугер на материале световых ощущений установил очень важный факт, касающейся величины порогов различения: для того чтобы почувствовать изменение освещенности, необходимо изменить поток света на определенную величину.

• Позднее, в первой половине XIX в. немецкий ученый М. Вебер, исследуя ощущение тяжести, пришел к выводу, что, сравнивая объекты и наблюдая различия между ними, мы воспринимаем не различия между объектами, а отношение различия к величине сравниваемых объектов.

Значение константы Вебера для различных органов чувств

studfiles.net

Стекло: основные свойства и характеристики

С давних пор для осветления и придания жилому помещению уюта делали окна. Атак как стекло было большой редкостью, то вместо него использовались другие материалы. К счастью, в настоящее время стекло не редкость: его используют везде и для разных целей. Причем купить можно не только обыкновенное оконнное стекло, но и цветное для изготовления витражей.

Все твердые тела делят на кристаллические и аморфные. Последние обладают свойством плавиться при достаточно высокой температуре. В отличие от кристаллических тел они имеют структуру лишь с небольшими участками упорядоченно соединенных ионов, причем эти участки соединены между собой так, что образуют асимметрию.

В науке (химия, физика) стеклом принято называть все аморфные тела, которые образуются в результате переохлаждения расплава. Эти тела вследствие постепенного увеличения степени вязкости оказываются наделенными всеми признаками твердых тел. Они также обладают свойством обратного перехода из твердого в жидкое состояние.

Стеклом в обыденной жизни называют прозрачный хрупкий материал. В зависимости от того или иного компонента, входящего в состав исходной стекломассы, в промышленности различают следующие виды стекла: силикатные, боратные, боросиликатные, алюмосиликатные, бороалюмосиликатные, фосфатные и другие.

Как и любое другое физическое тело, стекло обладает рядом свойств.

Физические и механические свойства стекла

Плотность стекол зависит от компонентов, входящих в их состав. Так, стекломасса, в больших количествах включающая оксид свинца, более плотная по сравнению со стеклом, состоящим помимо прочих материалов и из оксидов лития, бериллия или бора. Как правило, средняя плотность стекол (оконное, тарное, сортовое, термостойкое) колеблется от 2,24×10 в кубе — 2,9×10 в кубе кг/м3. Плотность хрусталя несколько больше: от 3,5 х 10 в кубе — 3,7 х 10 в кубе кг/м3.

Прочность. Под прочностью на сжатие в физике и химии принято понимать способность того или иного материала сопротивляться внутренним напряжениям при воздействии извне каких-либо нагрузок. Предел прочности стекла составляет от 500 до 2000 МПа (хрусталя — 700-800 МПа). Сравним эту величину с величиной прочности чугуна и стали: соответственно 600-1200 и 2000 МПа.

При этом степень прочности того или иного вида стекла зависит от химического вещества, входящего в его состав.

Более прочны стекла, включающие в свой состав оксиды кальция или бора. Низкой прочностью отличаются стекла с оксидами свинца и алюминия.

Предел прочности стекла на растяжение составляет всего 35-100 МПа. Степень прочности стекла на растяжение в большей степени зависит от наличия различных дефектов, образующихся на его поверхности. Различные повреждения (трещины, глубокие царапины) значительно снижают величину прочности материала. Для искусственного увеличения показателя прочности поверхность некоторых стеклоизделий покрывают кремнийорганической пленкой.

Хрупкость — механическое свойство тел разрушаться под действием внешних сил. Величина хрупкости стекла в основном зависит не от химического состава образующих его компонентов, а в большей степени от однородности стекломассы (входящие в его состав компоненты должны быть беспримесными, чистыми) и толщины стенок стеклоизделия.

Твердостью обозначают механическое свойство одного материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого. Определить степень твердости того или иного материла можно с помощью специальной таблицы-шкалы, отражающей свойства некоторых минералов, которые расположены по возрастающей, начиная с менее твердого, талька, твердость которого взята за единицу, и заканчивая самым твердым — алмазом с твердостью в 10 условно принятых единиц.

Часто твердость стекла «измеряют» с помощью шлифования, используя так называемый метод определения абразивной твердости. В таком случае ее величина устанавливается в зависимости от скорости отслаивания единицы поверхности стеклоизделия при определенных условиях проведения шлифовки.

Степень твердости того или иного вида стекла в основном зависит от химического состава входящих в него компонентов. Так, использование при создании стекломассы оксида свинца значительно снижает твердость стекла. И, напротив, силикатные стекла достаточно плохо поддаются механической обработке.

Теплоемкостью называют свойство тел принимать и сохранять определенное количество теплоты при каком-либо процессе без изменения состояния.

Теплоемкость стекла прямо зависит от химического состава компонентов, входящих в состав исходной стекломассы. Его удельная теплота при средней температуре равна 0,33-1,05 Дж/(кгхК). Причем чем выше в стекломассе содержание оксидов свинца и бария, тем ниже показатель теплопроводности. Но вот легкие оксиды, такие, например, как оксид лития, способны повысить теплопроводность стекла.

При изготовлении стеклоизделий следует помнить о том, что аморфные тела, обладающие низкой теплоемкостью, остывают значительно медленнее, чем тела с высоким показателем теплоемкости. У таких тел наблюдается также увеличение количества теплоемкости с повышением внешней температуры. Причем в жидком состоянии этот показатель растет несколько быстрее. Это характерно и для стекол различных типов.

Теплопроводность. Таким термином в науке обозначают свойство тел пропускать через себя теплоту от одной поверхности до другой, при условии, что у последних разная температура.

Известно, что стекло плохо проводит тепло (кстати, это свойство широко используется в строительстве зданий). Уровень его теплопроводности в среднем составляет 0,95-0,98 Вт/(м х К). Причем наболее высокий показатель теплопроводности отмечен у кварцевого стекла. С уменьшением доли оксида кремния в общей массе стекла или при замене его на любое другое вещество уровень теплопроводности понижается.

Температура начала размягчения — это такая температура, при которой тело (аморфное) начинает размягчаться и плавиться. Самое твердое —- кварцевое — стекло начинает деформироваться только при температуре 1200-1500 °С. Другие типы стекол размягчаются уже при температуре 550-650 0С. Эти показатели важно учитывать при различных работах со стеклом: в процессе выдувания изделий, при обработке краев этих изделий, а также при термической полировке их поверхностей.

Величина температуры начала плавления того или иного сорта и вида стекла определяется химическим составом компонентов. Так, тугоплавкие оксиды кремния или алюминия повышают температурный уровень начала размягчения, а легкоплавкие (оксиды натрия и калия), напротив, понижают.

Тепловое расширение. Этим термином принято обозначать явление расширения размеров того или иного тела под воздействием высоких температур. Эту величину очень важно учитывать при изготовлении стеклоизделий с различными накладками по поверхности. Материалы для отделок следует подбирать так, чтобы величина их теплового расширения соответствовала тому же показателю стекломассы основного изделия.

Коэффициент теплового расширения стекол прямо зависит от химического состава исходной массы. Чем больше в стекломассе щелочных оксидов, тем выше показатель температурного расширения, и, наоборот, присутствие в стекле оксидов кремния, алюминия и бора снижает эту величину.

Термостойкостью определяется способность стекла не поддаваться коррозии и разрушению в результате резкой смены внешней температуры. Этот коэффициент зависит не только от химического состава массы, но и от размера изделия, а также от величины теплоотдачи на его поверхности.

Оптические свойства стекла

Преломление света — так в науке называют изменение направления светового луча при его прохождении через границу двух прозрачных сред. Величина, показывающая преломлние света стекла, всегда больше единицы.

Отражение света — это возвращение светового луча при его падении на поверхность двух сред, имеющих различные показатели преломления.

Дисперсия света — разложение светового луча в спектр при его преломлении. Величина дисперсии света стекла прямо зависит от химического состава материала. Наличие в стекломассе тяжелых оксидов увеличивает показатель дисперсии. Именно этим свойством и объясняется явление так называемой игры света в хрустальных изделиях.

Поглощением света определяют способность той или иной среды уменьшать интенсивность прохождения светового луча. Показатель поглощения света стекол невысок. Он увеличивается лишь при изготовлении стекла с применением различных красителей, а также особых способов обработки готовых изделий.

Рассеяние света — это отклонение световых лучей в различных направлениях. Показатель рассеяния света зависит от качества поверхности стекла. Так, проходя сквозь шероховатую поверхность, луч частично рассеивается, и потому такое стекло выглядит полупрозрачным. Это свойство, как правило, используют при изготовлении стеклянных абажуров для ламп и плафонов для светильников.

Химические свойства стекла

Среди химических свойств необходимо особо выделить химическую стойкость стекла и изделий из него.

Химической стойкостью в науке называют способность того или иного тела не поддаваться воздействию воды, растворов солей, газов и влаги атмосферы. Показатели химической стойкости зависят от качества стекломассы и воздействующего агента. Так, стекло, не подвергающееся коррозии при действии воды, может деформироваться при воздействии щелочных и солевых растворов.

www.remontiruemlegko.ru

СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ

Свойства и характеристики СИП панелей

Канадские дома очень популярны во многих странах мира.  В России тоже все больше людей предпочитают строить дома по SIP технологии. Такой интерес к канадским домам наблюдается благодаря их многочисленным достоинствам и относительно невысокой цене. Основным элементом конструкции таких домов являются СИП панели, и именно их свойства в большой степени  определяют достоинства дома. СИП (SIP) панель состоит из двух ОСП (OSB) плит и вклеенного между ними пенополистирола, который выступает в качестве утеплителя. Несложная конструкция и не дорогие материалы, тем не менее, дают строительный материал с уникальным набором свойств.  Хорошая теплоизоляция, прочность и легкость панелей вместе с каркасной конструкцией, делают канадские дома очень прочными, теплыми, долговечными и недорогими в строительстве.

Теплоизоляционные свойства.

Коэффициент теплопроводность пенополистирола составляет 0,037-0,042 Вт/(м·К)). Для примера коэффициент теплопроводности дерева 0,12 Вт/(м·К), пенобетона 0,29 Вт/(м·К), кирпича – 0,7 Вт/(м·К), бетона – 1,51 Вт/(м·К). То есть стена из пенополистирола толщиной 10 см по теплопроводности соответствует стене из дерева толщиной 30 см. Или стене из пенобетона толщиной 73 см или кирпичной стене толщиной 175 см.

Чем меньше теплопроводность тем меньше энергии будет тратиться на обогрев дома и соответственно меньше затрат на энергоносители. В среднем затраты на отопление дома из SIP панелей в 6–8 раз меньше чем на отопление обычных домов (деревянных или кирпичных с утеплением). Сделаем расчет теплового сопротивления СИП панели толщиной 174 мм. (Тепловое сопротивление – величина обратная теплопроводности и используется для тепловых расчетов). Коэффициент теплопроводности пенополистиролва марки ПСБ-С-25 равен 0,039 Вт/(м·К). При толщине 0,15 м его теплопроводность будет составлять 0,039 Вт/(м·К) / 0,15 м = 0,26 Вт/К. Тепловое сопротивление (R) пенополистирола толщиной 15 см будет 1 / 0,26 Вт/К = 3,85 К/Вт. Коэффициент теплопроводности плит OSB-3 равен 0,13 Вт/(м·К). При толщине 24 мм (две плиты по 12мм) теплопроводность будет 0,13 Вт/(м·К) / 0,024м = 5,42 Вт/К, тепловое сопротивление будет 1/ 5,42 Вт/К = 0,18 К/Вт. Тепловое сопротивление СИП панели будет равно R (утеплителя) + R (плит) = 3,85 К/Вт +  0,18 К/Вт = 4,03 К/Вт. Чем больше значение теплового сопротивления, тем меньше происходит теплопотерь, тем “теплее” стены. Согласно строительным нормам для Москвы и области тепловое сопротивление ограждающих конструкций для дома постоянного проживания должно быть не менее  3,13 К/Вт, для административных зданий не менее 2,55 К/Вт.  Видно, что СИП панель толщиной  174 мм вполне отвечает требованиям, более того существенно их превосходит.

Физико-механические свойства.

Хотя СИП панели сделаны из древесных плит и пенопласта, тем не менее, они выдерживают достаточно большие нагрузки. Например, SIP панель размерами 2,50х1,25 м и толщиной 174 мм выдерживает поперечную нагрузку 2 тонны. Она прогибается но не разрушается. Такая нагрузка соответствует нагрузке 640 кг/м2. Для сравнения, железобетонные плиты перекрытий, которые используются в строительстве выдерживаю нагрузку порядка 300 – 400 кг/м2. Согласно СНиП-ам расчетная нагрузка на эксплуатируемое перекрытия составляет – 150  кг/м2, расчетная максимальная снеговая нагрузка – 180 кг/м2. Очевидно, что характеристики СИП панели удовлетворяют этим требованиям.

При продольных нагрузках SIP  панели выдерживают до 11 тонн на 1 м.п. То есть если взять дом с размерами 10 на 10 метров, то на эти стены можно нагрузить до 440 тонн (периметр стен 40 м.п. * 11 тонн). Такие характеристики с большим запасом перекрывают строительные нормы по нагрузкам на конструкции зданий. Сразу возникает вопрос, откуда такая прочность, ведь панели сделаны из деревоплиты и, смешно сказать, из пенопласта.  Да, сама по себе OSB плита достаточно гибкая и даже при не очень больших нагрузках прогибается. Про пенопласт, даже толщиной 150 мм, говорить не приходится. Но при склеивании этих разных по своим механическим свойствам материалов, появляется материал, который по прочности в несколько раз превосходит материалы, из которых он сделан. Структурно СИП можно сравнить с двутавровой балкой. Пенная сердцевина работает как поперечная перегородка, а наружные твердые слои, как аналоги фланцев балки. Чем толще сердцевина, тем лучше панель противостоит поперечному изгибу. При продольном сжатии пенополистирол приклеенный к плитам не позволяет им выгибаться. При поперечном изгибе благодаря пенополистиролу одна из плит SIP панели  сжимается, а другая растягивается обеспечивая всей конструкции высокую прочность на изгиб.

Допустимый прогиб панели измеряется следующим образом: длина пролета делится на коэффициент отклонения (L/480, L/360, L/240, L/180, где L – длина пролета). Чем больше знаменатель в этом уравнении, тем меньше прогиб и тем жестче конструкция. Обычно, коэффициент L/360 применяется для расчета несущих способностей перекрытия, а L/240 – для несущих способностей кровли.

В таблице приведены данные по нагрузкам для СИП панели толщиной 174 мм.

Что это означает? Например, если взять пролет 3050 мм, положить на него панель шириной 1 метр, и на каждый квадратный метр плиты положить по 340 кг, то плита прогнется на 8,5 мм ( 3050мм / 360 = 8,5мм)

Особо следует отметить, что в СИП панелях сочетается прочность и одновременно гибкость. Это позволяет домам, построенным из таких панелей выдерживать даже сильные ветровые нагрузки и землетрясения без повреждения конструкции.

 Вес панелей.

Не маловажным является, и малый вес СИП панелей. Плотность пенопласта используемого в панелях 25 кг/м3,  плотность OSB-3  550 – 650 кг/м3. Поэтому 1 м2 СИП панели толщиной 174 мм весит всего 19 кг. К примеру вес 1 м2 стены из кирпича (толщиной в один кирпич – 25 см) будет весить от 300 до 475 кг. Получается что дом, построенный из СИП панелей приблизительно в 20 раз легче кирпичного. Небольшой общий вес канадских домов позволяет применять облегченные типы фундаментов, а это существенно снижает стоимость строительства. Кроме того вес стандартной панели около 60 кг, а это значит что строительство можно проводить без использования тяжелой строительной техники. Малый вес плиты вместе с ее большими размерами позволяет быстро возводить дома. Все это существенно снижает затраты на строительство.

 Пожаростойкость.

Дома, построенные по SIP-технологии, обладают третьей степенью огнестойкости, которая обеспечивает сдерживание огня на протяжении одного часа. SIP-панели обладают свойством самозатухания благодаря входящему в их состав антипирену. Герметичность дома и плотные стыки панелей препятствуют задымлению помещений и распространению огня. При горении SIP-панели выделяют в 7 раз меньше тепловой энергии, чем древесина, и на порядок меньше отравляющих веществ, что снижает опасность удушья в случае нахождения внутри дома.

 Экологичность.

СИП панели – это новый для России строительный материал. И у нас до сих пор еще не проводились серьезные и всесторонние испытания этого материала. А отсутствие достоверной  информации (на русском языке) приводит к недоверию и многочисленным домыслам, в том числе и о вредности плит OSB и пенополистрола. SIP панели состоят из материалов, удовлетворяющих самым высоким требованиям экологической безопасности. Плита ОСП на 90 % состоит из древесной стружки, остальные 10 % – натуральные смолы, наполнители и отвердители, синтетический воск и соль борной кислоты, которая усиливает защитные свойства ОСП.  Обратите внимание, здесь нет фенола, формальдегида, бутанола. Пенополистриол производится из стирола – экологически безопасного вещества, использование которого не ограничено санитарно-гигиеническими нормативами. Этот материал гипоалергенен и в мировом производстве используется даже для изготовления пищевой упаковки и посуды. Следует помнить, что технология производства плит OSB и самих SIP панелей пришла к нам из Северной Америки и Европы, где проблемами экологии серьезно озаботились намного раньше, чем нам стало известно само слово “экология”. Научные учреждения Европы и Америки проводили многочисленные и всесторонние исследования SIP технологии, и все материалы этих исследований опубликованы и доступны, правда, на английском языке. СИП панели не выделяют в атмосферу вредные вещества, поэтому во всём мире их используют для строительства социальных и медицинских учреждений.

russiasip.ru

Свойства и характеристики электрических полей :: SYL.ru

В природе существует множество явлений, которые человек до сих пор полностью не понимает. К ним относятся и электрические поля, характеристики которых мы уже умеем достаточно неплохо определять. В то же время воспользоваться ими удается далеко не всегда. Это направление носит скорее теоретический характер и, скорее всего, не даст выгоды в краткосрочной перспективе изучения, а сейчас больший упор делается именно на такие разработки. Таким образом, исследуют возможности таких полей в основном энтузиасты, и ожидать радикальных прорывов в ближайшем будущем точно не стоит.

Что такое электрическое поле

Как и во многих других случаях, начать описание данного явления нужно именно с его определения. С точки зрения современной науки, оно представляет собой специальный вариант материи, созданной при помощи заряженных тел. Обнаружить электрическое поле и его характеристики можно благодаря взаимодействию друг с другом зарядов. Они и есть основные составные элементы данного явления. Обычным зрением обнаружить его невозможно, но у человека много других органов чувств. И вот с их помощью определить наличие такого поля вполне реально. Самый простой пример – поднести руку к экрану телевизора. Он, как и любые другие электронные приборы, создает вокруг себя именно такое поле, на что реагируют волоски на руке. В результате человек получает возможность весьма условно, но все же определять наличие или отсутствие такого явления.

Электрическое и электромагнитное поле

Эти понятия не стоит путать. Основные характеристики электрического поля говорят о том, что оно является частью электромагнитного его аналога. Фактически, в составе этого явления есть два элемента, один из которых обсуждается в этой статье, а второй логично выходит из названия. Это магнитное поле. Они всегда взаимодействуют друг с другом и обычно рассматриваются вместе, но имеют разные особенности, и потому в некоторых случаях их лучше разделять.

Свойства

У каждого такого явления есть определенные особенности, которые постоянно остаются неизменными. Так, какова бы ни была энергетическая характеристика электрического поля, можно выделить следующие его свойства:

• Зрительно обнаружить такое явление невозможно, как и определить его параметры. Для этого необходимы специальные приборы.
• Любое электрическое поле обладает некоторым воздействием на заряды, при помощи которых и возникает. Они же влияют на его обнаружение.
• Электрическое поле абсолютно реально и материально. Оно существовало и будет существовать вне зависимости от наших представлений, верований, знаний и так далее.
• Любое электрическое поле обладает такими характеристиками, как напряженность, потенциал и напряжение.

Современная наука уже умеет сознательно создавать такие явления и даже управлять ими в определенных пределах, но еще очень далека от того, чтобы полноценно поставить их на службу человеку.

Напряженность

Это одна из характеристик электрического поля. Напряженность применяется в том случае, когда требуется определить «количество» такого явления в определенном месте. Представить себе это достаточно сложно, особенно без достаточных знаний по физике, так как показатель этот относится именно к данному направлению науки. Так, данная величина высчитывается как отношение пробного положительного заряда к силе действия. И при этом характеристика относится к векторным показателям. То есть направление ее обязательно аналогично тому, которое воздействует на пробный заряд. Если говорить проще, то напряженность – это сила или мощность электрического поля в конкретное время в определенном месте. Чем этот показатель выше, тем сильнее данное явление воздействует на окружающие предметы или живые существа.

Потенциал

Это еще одна характеристика электрического поля. Потенциал является накопленной энергией, которую явление может использовать для перемещения зарядов. Когда тот начинает двигаться, на это тратится вот этот самый ресурс, и в конечном итоге он становится равным нулю. Накапливается он обратным образом. В качестве примера можно взять все тот же заряд, но расположенный вне электрического поля. Как только некая сила перемещает его внутрь и двигает там, появляется потенциал.

Проще всего это представить на примере обычной пружины. В своем спокойном положении она не имеет никакого потенциала и просто представляет собой изогнутый кусок металла. Но как только мы начнем сдавливать ее, начнет возникать потенциал. Если отпустить пружину, она моментально распрямится и при этом подвинет все предметы, которые сможет, расположенные на ее пути. Если вернуться к рассматриваемым электрическим полям, то в их случае потенциал будет строго соответствовать приложенным усилиям на перемещение заряда. В современной науке этот показатель измеряется вольтами.

Напряжение

Фактически любое такое явление можно описать двумя предыдущими показателями. Но характеристикой электрического поля является и напряжение. Оно является производным от потенциала и показывает, какую именно в количественном соотношении работу произвело явление. На примере той же пружины, напряжение будем тем показателем, на который она развернулась после сжатия. То есть, если потенциал – это общая «накопленная энергия», то этот параметр уже дает понять, сколько именно ее было потрачено на движение зарядов.

Применение

Характеристики электрических полей подразумевают наличие двух основных свойств, которые и используются человеком. Так, они могут формировать ионы, а погруженные в жидкость электроды позволяют без особых усилий разделять ее, грубо говоря, по фракциям. Именно в основе этих свойств и лежит использование электрических полей.

• Медицина. Тут применяется система воздействия на пораженное место направленными ионами. В результате они способствуют повышению скорости регенерации, очищают рану, убивают микробов и так далее. Кроме того, свойства и характеристики электрических полей позволяют им «вибрировать» с большой частотой. Эта особенность также используется. Благодаря ей можно повысить температуру некоторых отдельных частей тела, что будет способствовать улучшению кровотока и положительно скажется на здоровье.
• Очистка. В этой сфере используется система разделения жидкостей. Так, именно подобная особенность применяется в очистных сооружениях. Вода, в которой растворено огромное количество всевозможного мусора, становится очень вредной. При этом с ней сложно что-то сделать, ведь далеко не все фильтры смогут справиться с проблемой. В такой ситуации и применяются электрические поля, которые разделяют воду, отделяя от нее часть загрязнений. В результате получается достаточно простой, быстрый и дешевый этап очистки.
• Химия. Эта наука использует в промышленности то же самое свойство разделения жидкостей. Оно активно применяется в лабораторных условиях, но чаще всего его можно встретить в сфере добычи нефти. В некоторых случаях она получается достаточно загрязненной и требуется потратить много времени средств, чтобы в конечном итоге возник нужный продукт. Справиться с этим сильно помогает электрическое поле. Оно разделяет нефть, убирая большую часть загрязняющих элементов и тем самым значительно облегчая ее дальнейшую обработку.

Существует и множество других вариантов использования. Например, электромагнитное поле, в состав которого входит и рассматриваемое в этой статье явление, может служить беспроводной системой передачи электричества к разным приборам. К сожалению, в большинстве случаев все подобные разработки носят скорее теоретический и экспериментальный характер.

Влияние на человека

Мы все время окружены электрическим полем. Свойства и характеристики его обычно однотипны и постоянны, так что естественный фон, свойственный нашей планете, на человека не оказывает практически никакого влияния. Чуть ярче это воздействие становится заметно во время серьезной грозы, когда кажется, что воздух буквально дрожит от напряжения. Но и это для подавляющего большинства людей не представляет никакой угрозы.

Тем не менее прогресс не стоит на месте, и постоянно появляется большое количество приборов, каждый из которых генерирует свое собственное электрическое поле. Причем оно намного сильнее, чем естественный фон, составляющий 0,5 кВ/м. Разумеется, эта особенность не осталась незамеченной. Уже давно выведено максимально допустимое напряжение, в котором мы можем существовать практически неограниченно. Оно составляет 25 кВ/м. В обычных условиях, даже при активации всех бытовых приборов, этот показатель не превышается. Среднестатистический человек может получить большую «дозу» только при нахождении (причем длительном) в непосредственной близости от высоковольтных проводов. Там уже напряжение значительно выше и долго рядом стоять (и уж тем более работать) крайне не рекомендуется. Даже те специалисты, которые вынуждены по долгу службы находиться рядом с источниками подобных электрических полей, не должны это делать дольше полутора часов в день. Так что, если есть какие-то территории, которые прилегают к ЛЭП, время присутствия там следует максимально ограничить.

Итоги

В рамках этой статьи мы рассмотрели все базовые особенности, свойства и характеристики электрических полей. Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что оно представляет собой весьма интересное явление, полное изучение которого может значительно помочь человечеству в отдаленном будущем.

www.syl.ru