В физике ноль — это точка в поле , где величина поля равна нулю в результате полной отмены двух или более противоположных величин. Поле может быть скалярным , векторным или тензорным по своей природе. Обычные ситуации, когда возникают нули, — это полярные диаграммы направленности микрофонов и антенн , а также нули, вызванные отражениями волн .
Распространенной диаграммой направленности для микрофонов является кардиоида . Она имеет одно направление, в котором микрофон не реагирует на падающие звуковые волны. Высоконаправленные (двуствольные) микрофоны имеют более сложные диаграммы направленности. Эти микрофоны имеют большую узкую лепестковую диаграмму направленности в основном направлении приема звука, но также меньшую лепестковую диаграмму направленности в противоположном направлении и обычно также несколько других меньших лепестков. Эта диаграмма достигается путем подавления волн внутри корпуса микрофона. Между каждым из этих лепестков находится нулевое направление, в котором звук вообще не обнаруживается.
Распространенной и базовой радиоантенной является диполь . Она имеет диаграмму направленности в виде восьмерки с двумя нулями на противоположных сторонах. Высоконаправленные антенны, такие как Yagi, имеют диаграммы направленности, очень похожие на диаграммы направленности высоконаправленных микрофонов и по схожим причинам. То есть, они имеют несколько небольших лепестков вне основного направления с нулями между ними.
Стоячие волны могут быть вызваны волной, отражающейся обратно через среду передачи, в которой она прибыла. Если падающая и отраженная волны передаются без потерь, то на пути передачи будут точки, где падающая и отраженная волны точно нейтрализуют друг друга, поскольку они находятся в противофазе .
Стоячие волны встречаются в духовых музыкальных инструментах. Духовые инструменты состоят из трубки, которая действует как акустическая линия передачи, в которой устанавливаются стоячие волны. Открытые трубки должны иметь нулевое изменение давления воздуха на конце трубки, поэтому эта точка является нулем давления. Закрытые трубки должны иметь нулевую скорость воздуха на конце трубки, поэтому эта точка является нулем скорости. В зависимости от режима вибрации , установленного исполнителем на инструменте, вдоль трубки могут быть дополнительные нули. Более высокие моды имеют больше нулей.
Стоячие волны также возникают на линиях электропередачи . Линия с нерезистивным завершением вызовет отражение сигнала от завершения с той же амплитудой, что и падающая волна. Эти волны будут периодически гаситься вдоль линии, вызывая нули каждые полдлины волны . Расстояние первого нуля от завершения зависит от природы нагрузочного сопротивления . Нули на линиях передачи очень острые, в отличие от пиков, которые широкие и плоские. Это упрощает измерение нулей. Прибором в электронике для измерения положений нулей на линии является щелевая линия . Этот прибор также можно использовать для измерения КСВН . С помощью измерения КСВН и положений нулей можно рассчитать значение величины и фазы нагрузочного сопротивления.
Нули используются в электротехнике для выполнения множества измерений. Часто встречающийся метод заключается в регулировке напряжения в одной ветви цепи до тех пор, пока оно не обнулит напряжение в другой ветви. Обычно для этой цели используется мостовая схема. Существует много разновидностей измерительного моста, наиболее известным из которых является мост Уитстона, используемый для точного измерения сопротивления неизвестного компонента по отношению к калиброванному переменному сопротивлению путем сравнения напряжений на каждом из них. Центральная ветвь моста имеет тестируемое напряжение с одной стороны и калиброванное напряжение с другой: когда они равны, напряжение на центральной ветви обнуляется. Измерение выполняется путем помещения прибора для обнаружения напряжения или тока в центральную ветвь. Преимущество метода моста заключается в том, что этот прибор не нуждается в калибровке, поскольку он требуется только для обнаружения нулей, а не для фактического измерения напряжения. Однако точность измерения будет зависеть от чувствительности прибора, поскольку это повлияет на разрешение моста.