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頻率中虛部有什麼物理意義

發布時間:2022-07-24 03:37:57

1. 什麼是頻率頻率的物理意義是什麼

頻率表示一個重復性事件發生的快慢,單位是Hz,1Hz=1/s,表示一秒鍾內某個事件發生了多少次,比如,5Hz就是1秒鍾內該事件發生了5次。

2. 信號與系統 復數信號 物理意義

剛剛寫了一大堆,竟然發送失敗!就發到這里吧!
1.實際得到了這種雙邊頻譜,e^jwt與e^-jwt的幅度正好是cos(wt)幅度的一半[幅度譜是偶函數];即Acos(wt)=0.5A[e^jwt+e^-jwt];合成即用歐拉公式,不是平方後求和。
2.正負頻率分量的能量
各占
實際
頻率分量的一半。【你再看看傅里葉變換的帕斯瓦爾能量守恆定理,就知道所有w<0的分量和所有w>0的分量的能量是相等的,能量譜是偶函數】
3.實際中不應該分開來看,而是合成來看,只談某w>0的頻率分量是多大,不談w<0
我也說兩句:
1.之所以引入復信號[有虛部],並不是因為實際存在復信號;如同δ函數一樣,實際並不存在,但是作為數學分析的角度,引入後能方便分析信號。而傅里葉級數的指數形式和傅里葉變換,都是把信號分解為e^jwt的組合。把這個數學方法用在實信號,當然是正確的,於是有傅里葉級數的三角形式。實際中實信號的頻率分量的頻率都是非負的,在數學形式上需要一正一負的e^jwt才得到實的正弦分量,所以實信號的頻譜總是雙邊的頻譜,實信號的頻譜的幅度是偶的,相位是奇函數。總之,用e^jwt後,數學分析最簡單。把實信號進行變換分解為cos,sin分量的積分變換是需要2個計算公式,而把信號分解為e^jwt的只要一個公式。
說到這里你應該明白
為什麼引入復信號了吧?另外e^jwt作用在LTI系統上產生的零狀態響應是特別的簡單,在這個基礎上就可以得出
coswt作用在LTI

系統上產生的零狀態響應了。
2.交流電路中,雖然有相量,表面看是復數,但是他卻表示一個正弦信號;如90<45°,90表示正弦的振幅,45表示相位,即表示90cos(wt+45°),這點可以理解吧?
那麼為什麼可以這樣表示呢?首先理解:90cos(wt+45°)是實信號,電路也是實系統[實際中只有實信號和實系統],於是電流或電壓響應也是實的;於是90cos(wt+45°)作為復信號
90e^(wt+45°)的實部,90e^j(wt+45°)經過系統後的響應為
90e^j(wt+45°)H(jw);
還是個復信號,但是響應也是實的,所以他等於
90e^j(wt+45°)H(jw)的實部。假設90e^j(wt+45°)是電流,即90cos(wt+45°),他經過1+jw的阻抗[相當於系統頻率響應],那麼,設w=1;該阻抗上的電壓是:
90e^j(t+45°)H(j1)=...=90√2e^j(t+45°+45°),寫成相量形式為90√2<90°,轉換成90√2cos(t+90°),而這個正是響應的實部呀。
也就是說,相量A<θ是用來表示Acos(wt+θ),並不是復信號,....

3. Ansys中電磁場中會出現復數的虛部和實部,他們都分別代表什麼都有什麼意義在計算時取哪一部分計算呢

ansys是基於有限元的軟體,所以出現復數是正常的。一般而言,如頻率,實部遠大於虛部,故取實部。當然其他情況也是存在。具體意義,請參考相關資料。如HFSS電磁模擬設計原理部分

4. 磁性物質交流磁化率的實部和虛部代表了什麼物理含義

磁性物質具有自發性的磁偶極(Magnetic dipole),在外加磁場下,物質中的磁偶極方向會因外界磁場作用而傾向沿著外加磁場方向。而當外加磁場是交變磁場且交流頻率不太高時(一般在微波頻率以下),磁偶極的方向可隨著此外加交變磁場,做來回周期性振盪,此即交流磁化率的物理原因。
磁偶極的振盪頻率與外加交變磁場頻率一致,但瞬間磁偶極方向並不一定與外加磁場方向相同,其間的差異可用磁偶極相對外加交變磁場的周期性振盪相位差來代表。因此,一個材料的交流磁化率Xoc可以表示成Xoe-iθ,其中Xo代表材料磁導率強度,而θ就是材料磁偶距相對外加交變磁場的周期性振盪相位差。為充分說明相位差的概念,圖1中畫出外加交變磁場H與樣品磁偶極M隨時間的變化。當某一瞬間時間點,H到達最大值,但M卻尚未到達最大值,而是在該瞬間點一段時間後(ㅿt),才到達最大值。這樣的現象即稱為磁偶極與外加交變磁場間的相位差。相位差θ的大小為(ㅿt/T/π)×180°,其中T為外加交變磁場振盪周期。
除了以磁導率強度Xo及相位差θ來表示材料的交流磁導率Xoc外,若將Xoe-iθ展開成復數形式Xocosθ-iXosinθ,Xαc可表示為Xr+iXi,Xr=Xocosθ,稱為交流磁化率實部(real part,Re[Xαc]),而Xi=-Xosinθ,稱為交流磁化率虛部(imaginary part,Im[Xαc])。所以,材料的交流磁化率Xαc亦可用Re[Xαc]及Im[Xαc]來表示。而交流磁化率測量儀就是在測量Re[Xαc]及Im[Xαc](或Xo及θ)。其中值得注意的是,Im[Xαc]所代表的物理意義,是該磁性材料對外加交變磁場能量的吸收;Im[Xαc]愈大,表示該磁性材料愈會吸收外加磁場的能量。

5. 正弦穩態電路中,電壓、電流、阻抗、功率的虛部值的物理意義是什麼

電壓、電流是相量,在設定參考相量(角度為0°)後,實部是與參考相量平行的分量,虛部是與參考相量垂直的分量。
阻抗實部是電阻,虛部是電抗,即感抗減容抗。
功率實部是有功功率,虛部是無功功率。

6. 振盪信號的虛部起啥作用 振盪信號與周期信號有啥區別

實部代表信號增長或者衰減的速度,虛部代表信號振盪的頻率。
振盪信號與周期信號有本質區別啊,振盪信號有增幅、減幅、等幅,也分正弦波振盪,非正弦波振盪,構成電路更大差別,找本模電復習下這塊

7. 為什麼折射率具有虛部和實部,數學意義和物理意義是什麼

復折射率可以表示為,實部表示介質對電磁波的色散,虛部表示介質對電磁波的吸收。假設一單色平面電磁波,真空中其電場為現在進入到該介質中傳播,波矢k就會發生變化,變成nk。此時,,很明顯引入了一指數衰減因子,則影響了該單色波的傳播速度。注意到、是頻率相關的,若是入射電磁波是多種頻率的平面波疊加而成的,則不同頻率成份的波的衰減因子和傳播速度都不一樣,由此還可以得到介質的吸收譜與色散關系。(而且,復折射率實部與虛部並不是相互獨立的,它們之間滿足k-k關系,通過測量吸收譜就可以計算出色散曲線。) 電磁波在介質中傳播,就會發生相互作用。電磁波的介質的作用是將介質極化,而被極化介質又會影響電磁波,對電磁波的作用為色散和吸收(或增益),復折射率表徵了介質對電磁波作用的屬性。 為了定量的描述介質的復折射率,盡管現在發展了多種理論模型,但是都有其局限性,畢竟介質的材料結構種類龐雜。作為一種簡單且有助理解的例子,介紹一種電磁波射入稀薄輕體中的情形,這在一些電磁學教材中也都有。在沒有外場的情況下,氣體的正負電中心是重合的;當外場入射時,正負電中心分離,形成偶極子,由於外場是交變的,偶極子將會在外場下做受迫振盪,且由於電子質量遠小於正電中心得質量,可以認為電子在振盪。電子距離正點中心距離為x,滿足:解得,顯然,x是一個復數了。相應的極化強度(N是電子體密度,e是元電荷電量),同時,,,,由此可以得到,(以上假設電子只有一個固有頻率,而實際上電子有多個對應於不同能級激發態的固有頻率,是每個處在頻率振盪的原子數的概率分布,原文鏈接:https://www.hu.com/question/41352548/answer/95389656)

8. 頻率的定義和物理意義

頻率的物理意義和定義分別什麼

頻率,是單位時間內完成振動的次數,是描述振動物體往復運動頻繁程度的量,常用符號f或v表示,單位為秒-1.為了紀念德國物理學家赫茲的貢獻,人們把頻率的單位命名為赫茲,簡稱「赫」

頻率的定義
物質在1s內完成周期性變化的次數叫做頻率,常用f表示。
為了紀念德國物理學家赫茲的貢獻,人們把頻率的單位命名為赫茲,簡稱「赫」,符號為HZ。
頻率,是時間內完成周期性變化的次數,是描述周期運動頻繁程度的量,常用符號f或ν表示,單位為秒分之一,符號為s-1。
交流電的頻率是[1] 指它單位時間內周期性變化的次數,單位是赫茲(Hz),與周期成倒數關系。日常生活中的交流電的頻率一般為50Hz或60Hz,而無線電技術中涉及的交流電頻率一般較大,達到千赫茲(KHz)甚至兆赫茲(MHz)的度量。
單位
物理中頻率的基本單位是赫茲(Hz),簡稱赫,也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)或吉赫(GHz)做單位。1kHz=1000Hz,1MHz=1000000Hz,1GHz=1000MHz。

文章轉自網路

9. 信號與系統中的虛指信號具體到物理學上是什麼樣子的信號那個虛數部分代表的物理意義是什麼求解釋。

學習信號與系統非常重要的就是要學習好頻域的概念,比如給你一個正弦信號,他的頻域是什麼樣子的,那麼方法就是對時間信號做傅里葉變換。下圖截至傅里葉變換表。

那麼,時間信號的物理意義很明確,但是某些時間函數的頻域確是有虛數。虛數可以這么理解:幅度×e^角度。角度是相移的概念。因為根據傅里葉變換性質,頻域×e^角度等於時域按時軸平移。

另外,有時工程應用中,我們採集的信號是頻域數據,而調制解調後得到原時間信號,比如收看無線電視信號,電視天線接收的其實是調制後的頻域信號,是有虛數。有時就算沒有虛數部分,工程師也會強行添加一個虛數信號,為了還原時間信號方便。這時你可以理解成加了一個信號通道。

10. 波函數的實部和虛部分別具有怎樣的物理意義

一個物理量存在實部和虛部說明它除了有數值的大小外,還有相位的先後。波函數是波,自然有要用相位去描述,比如波函數的解里同時有cosX,sinX,用復數來的話就直接用e^(iX)表示。虛部一般是用來簡化方程的,數學輔助量,真要有意義,只能說它代表相位的變化,實部就代表了波函數的空間分布

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