Omrekenen van Microjoule naar Millijoule

Informatie over de Microjoule (µJ)

De microjoule is een energie-eenheid gelijk aan een miljoenste joule, dus 0,000001 joule. Het symbool is µJ. Zij is de schaal van kleine levende wezens, van korte laserpulsen en van de stroom die een sensor kwijt is aan wakker worden, en zij is de kleinste energie-eenheid die nog gebeurtenissen beschrijft die een mens zonder hulpmiddelen kan opmerken.

Hier wonen de insecten. Een vlo van een halve milligram die twintig centimeter springt, besteedt ongeveer één microjoule, en een mug in horizontale vlucht draagt er ruim een kwart van. Een gram een tiende millimeter optillen kost hetzelfde. Zulke grootheden maken de eenheid voelbaar: in beginsel niet onzichtbaar, alleen te klein om mee te tellen tenzij iets ze miljoenen keren per seconde herhaalt.

De ontstekingsveiligheid wordt in dit bereik geschreven, en de getallen bepalen hoe apparatuur gebouwd mag worden. De kleinste energie die een mengsel van waterstof en lucht ontsteekt, ligt rond 17 microjoule; voor de meeste koolwaterstofdampen gaat het om enkele honderden. Intrinsiek veilige toestellen voor raffinaderijen, graansilo's en mijnen worden gekeurd door aan te tonen dat geen enkel defect meer kan vrijgeven dan het mengsel vraagt, en daarom worden schakelingen voor gevarenzones in microjoule en niet in volt beoordeeld.

Instrumenten met gepulst licht worden vrijwel altijd in microjoule gespecificeerd. Een lidar voor voertuigen vuurt pulsen van enkele microjoule vele duizenden keren per seconde, lasermarkeersystemen gebruiken tientallen tot honderden, en femtoseconde versterkers voor microbewerking liggen aan de bovenkant van het bereik. De energie per puls bepaalt wat de bundel kan snijden, afbeelden of veilig belichten, en het gemiddelde vermogen alleen beantwoordt die vraag niet.

De elektronica met laag verbruik begroot in dezelfde termen. Een passief radiolabel oogst enkele microjoule uit het veld van de lezer en moet zijn hele uitwisseling daarbinnen afronden. Een radiomelding over korte afstand kost tientallen microjoule, het uurwerk van een kwartshorloge ongeveer één per seconde, en een temperatuursensor die wakker wordt, meet en weer inslaapt, komt soms met minder dan tien toe. De accuduur van zulke apparaten is rekenwerk in microjoule.

Erboven neemt de millijoule het over en worden de gevolgen mechanisch: een vonk die je voelt, een klik die je hoort, een klein voorwerp dat valt. Eronder neemt de nanojoule het over en worden de gevolgen optisch en elektronisch. De microjoule bezet de smalle band daartussen, en juist daarom komen zoveel vakgebieden die verder niets delen bij hetzelfde voorvoegsel uit.

Eén microjoule is gelijk aan 0,000001 joule, ongeveer 6,24 × 10¹² elektronvolt of ongeveer 2,78 × 10⁻¹⁰ wattuur.

Informatie over de Millijoule (mJ)

De millijoule is een energie-eenheid gelijk aan een duizendste joule, dus 0,001 joule. Het symbool is mJ. Zij is de eerste eenheid op de weg omlaag vanaf de joule waar het menselijk lichaam ophoudt te voelen wat er gebeurt, en daarom duikt zij overal op waar een kleine hoeveelheid energie met opzet en nauwkeurig moet worden vrijgemaakt.

De alledaagse mechanica haalt haar moeiteloos. Een paperclip van een gram, van een meter losgelaten, komt aan met ongeveer tien millijoule. Een toets indrukken vergt er een paar, een bladzijde omslaan aanzienlijk minder, en de vonk die op een droge dag van een deurklink springt, draagt er tussen één en tien. Dat laatste getal ligt ruwweg op de gevoelsdrempel, waarmee de millijoule de kleinste energie is die een mens gewoonlijk opmerkt zonder dat iemand het zegt.

De explosiebeveiliging is hier geschreven. De kleinste ontstekingsenergie van methaan in lucht ligt rond 0,28 millijoule en die van propaan rond 0,25, terwijl wolken van meel, suiker of metaalstof tientallen millijoule vragen. Normen voor gevarenzones leggen de toegestane opgeslagen energie van een schakeling tegen die getallen vast, zodat het hele bouwwerk van de intrinsieke veiligheid rust op grootheden van deze orde en niet op wat een spanningsmeter aanwijst.

Medische en industriële lasers worden in millijoule per puls beoordeeld. Een Q-geschakelde laser voor het verwijderen van tatoeages of voor steenvergruizing levert enkele honderden millijoule in enkele nanoseconden, en juist die uiterste kortheid maakt van een bescheiden energie een piekvermogen van megawatt. Capsulotomie in het oog gebruikt enkele millijoule, en huidapparatuur wordt in dezelfde eenheid gedoseerd, omdat wat het weefsel doet reageren de dosis per puls is en niet de behandeling als geheel.

Kleine elektrische en akoestische grootheden komen hier eveneens terecht. Een laserpen van een milliwatt zendt elke seconde één millijoule uit. Wie luid spreekt, straalt per seconde ongeveer één millijoule geluid uit, en de zoemer van een rookmelder meerdere. Een condensator van een microfarad geladen tot vijftig volt slaat 1,25 millijoule op, en dat is het soort getal dat op flitsschakelingen, ontstekingsmodules en camerasluiters staat gedrukt.

Erboven neemt de joule het over en worden de gevolgen onmiskenbaar mechanisch; eronder neemt de microjoule het over en worden de gevolgen onzichtbaar. Daarmee is de millijoule de praktische grens van de waarneming, en dat verklaart waarom veiligheidsgrenzen, gevoeligheidsdrempels en dosisvoorschriften zo vaak bij drie decimalen ophouden in plaats van verder omlaag te gaan.

Eén millijoule is gelijk aan 0,001 joule, ongeveer 0,000239 calorieën of ongeveer 0,000000278 wattuur.