역제곱 법칙 계산기

역제곱 법칙은 점원에서 삼차원 공간으로 퍼지는 물리량을 설명합니다. 거리 r에서 동일한 방출 출력은 면적이 4πr²인 구 표면에 분포합니다. 면적이 거리의 제곱에 비례해 증가하므로 강도는 출력을 4πr²로 나눈 값입니다. 거리가 두 배가 되면 에너지가 네 배의 면적에 퍼져 강도가 사분의 일이 됩니다. 세 배 멀어지면 구분의 일이 됩니다. 이 계산기는 이상적인 등방성 점원에 대해 초기 거리와 최종 거리의 절대 강도를 구합니다. 거리 비율만으로 결정되는 최종 강도와 초기 강도의 비도 계산합니다. 최종 강도를 초기 강도로 나누면 초기 거리의 제곱을 최종 거리의 제곱으로 나눈 값과 같습니다. 출력은 이 비교에서 약분됩니다. 출력을 와트, 거리를 미터로 입력하면 강도는 제곱미터당 와트로 표시되며 비율은 무차원입니다. 여러 물리장은 적절한 조건에서 이 기하학적 관계를 따릅니다. 전구의 크기가 거리에 비해 작으면 노출된 전구의 조도는 역제곱 관계로 근사할 수 있습니다. 작은 음원에서 나온 음향 파워도 야외에서 반사와 대기 흡수가 중요해지기 전에는 대략 이 관계를 따릅니다. 국소 방사원의 플루언스, 구대칭 질량 바깥의 중력장 세기, 점전하의 전기장 크기도 역제곱 의존성을 갖지만 절대값 공식에 쓰는 원천 물리량과 상수는 다릅니다. 실제 측정은 이상적인 결과와 다른 경우가 많습니다. 지향성 안테나, 반사판, 렌즈, 벽, 바닥, 차폐물은 에너지를 균일하게 퍼뜨리는 대신 방향을 바꿉니다. 소리는 공기에 흡수되거나 표면에서 반사될 수 있고, 빛은 안개나 산란으로 감쇠할 수 있습니다. 측정 거리에 비해 크기가 큰 원천은 점원으로 취급할 수 없습니다. 안테나나 음향 방사체의 근접장에서는 파동 거동이 단순한 구면 확산보다 복잡할 수 있습니다. 관심 물리량이 실제로 구면에 퍼질 때만 출력을 사용하세요. 두 거리에서 측정한 강도를 비교할 때는 절대 출력을 몰라도 비율이 유용합니다. 두 거리의 단위를 같게 유지하고, 임의의 외함 가장자리가 아니라 원천의 유효 중심에서 거리를 측정하세요. 이 계산기는 빠른 물리 계산, 센서 배치, 조명 추정, 방사선 계획, 수업 시연에 유용하지만 상세 설계에는 지향성, 감쇠, 경계와 관련 안전 표준을 포함해야 합니다.