1. 什么是频率频率的物理意义是什么
频率表示一个重复性事件发生的快慢,单位是Hz,1Hz=1/s,表示一秒钟内某个事件发生了多少次,比如,5Hz就是1秒钟内该事件发生了5次。
2. 信号与系统 复数信号 物理意义
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1.实际得到了这种双边频谱,e^jwt与e^-jwt的幅度正好是cos(wt)幅度的一半[幅度谱是偶函数];即Acos(wt)=0.5A[e^jwt+e^-jwt];合成即用欧拉公式,不是平方后求和。
2.正负频率分量的能量
各占
实际
频率分量的一半。【你再看看傅里叶变换的帕斯瓦尔能量守恒定理,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,能量谱是偶函数】
3.实际中不应该分开来看,而是合成来看,只谈某w>0的频率分量是多大,不谈w<0
我也说两句:
1.之所以引入复信号[有虚部],并不是因为实际存在复信号;如同δ函数一样,实际并不存在,但是作为数学分析的角度,引入后能方便分析信号。而傅里叶级数的指数形式和傅里叶变换,都是把信号分解为e^jwt的组合。把这个数学方法用在实信号,当然是正确的,于是有傅里叶级数的三角形式。实际中实信号的频率分量的频率都是非负的,在数学形式上需要一正一负的e^jwt才得到实的正弦分量,所以实信号的频谱总是双边的频谱,实信号的频谱的幅度是偶的,相位是奇函数。总之,用e^jwt后,数学分析最简单。把实信号进行变换分解为cos,sin分量的积分变换是需要2个计算公式,而把信号分解为e^jwt的只要一个公式。
说到这里你应该明白
为什么引入复信号了吧?另外e^jwt作用在LTI系统上产生的零状态响应是特别的简单,在这个基础上就可以得出
coswt作用在LTI
实
系统上产生的零状态响应了。
2.交流电路中,虽然有相量,表面看是复数,但是他却表示一个正弦信号;如90<45°,90表示正弦的振幅,45表示相位,即表示90cos(wt+45°),这点可以理解吧?
那么为什么可以这样表示呢?首先理解:90cos(wt+45°)是实信号,电路也是实系统[实际中只有实信号和实系统],于是电流或电压响应也是实的;于是90cos(wt+45°)作为复信号
90e^(wt+45°)的实部,90e^j(wt+45°)经过系统后的响应为
90e^j(wt+45°)H(jw);
还是个复信号,但是响应也是实的,所以他等于
90e^j(wt+45°)H(jw)的实部。假设90e^j(wt+45°)是电流,即90cos(wt+45°),他经过1+jw的阻抗[相当于系统频率响应],那么,设w=1;该阻抗上的电压是:
90e^j(t+45°)H(j1)=...=90√2e^j(t+45°+45°),写成相量形式为90√2<90°,转换成90√2cos(t+90°),而这个正是响应的实部呀。
也就是说,相量A<θ是用来表示Acos(wt+θ),并不是复信号,....
3. Ansys中电磁场中会出现复数的虚部和实部,他们都分别代表什么都有什么意义在计算时取哪一部分计算呢
ansys是基于有限元的软件,所以出现复数是正常的。一般而言,如频率,实部远大于虚部,故取实部。当然其他情况也是存在。具体意义,请参考相关资料。如HFSS电磁仿真设计原理部分
4. 磁性物质交流磁化率的实部和虚部代表了什么物理含义
磁性物质具有自发性的磁偶极(Magnetic dipole),在外加磁场下,物质中的磁偶极方向会因外界磁场作用而倾向沿着外加磁场方向。而当外加磁场是交变磁场且交流频率不太高时(一般在微波频率以下),磁偶极的方向可随着此外加交变磁场,做来回周期性振荡,此即交流磁化率的物理原因。
磁偶极的振荡频率与外加交变磁场频率一致,但瞬间磁偶极方向并不一定与外加磁场方向相同,其间的差异可用磁偶极相对外加交变磁场的周期性振荡相位差来代表。因此,一个材料的交流磁化率Xoc可以表示成Xoe-iθ,其中Xo代表材料磁导率强度,而θ就是材料磁偶距相对外加交变磁场的周期性振荡相位差。为充分说明相位差的概念,图1中画出外加交变磁场H与样品磁偶极M随时间的变化。当某一瞬间时间点,H到达最大值,但M却尚未到达最大值,而是在该瞬间点一段时间后(ㅿt),才到达最大值。这样的现象即称为磁偶极与外加交变磁场间的相位差。相位差θ的大小为(ㅿt/T/π)×180°,其中T为外加交变磁场振荡周期。
除了以磁导率强度Xo及相位差θ来表示材料的交流磁导率Xoc外,若将Xoe-iθ展开成复数形式Xocosθ-iXosinθ,Xαc可表示为Xr+iXi,Xr=Xocosθ,称为交流磁化率实部(real part,Re[Xαc]),而Xi=-Xosinθ,称为交流磁化率虚部(imaginary part,Im[Xαc])。所以,材料的交流磁化率Xαc亦可用Re[Xαc]及Im[Xαc]来表示。而交流磁化率测量仪就是在测量Re[Xαc]及Im[Xαc](或Xo及θ)。其中值得注意的是,Im[Xαc]所代表的物理意义,是该磁性材料对外加交变磁场能量的吸收;Im[Xαc]愈大,表示该磁性材料愈会吸收外加磁场的能量。
5. 正弦稳态电路中,电压、电流、阻抗、功率的虚部值的物理意义是什么
电压、电流是相量,在设定参考相量(角度为0°)后,实部是与参考相量平行的分量,虚部是与参考相量垂直的分量。
阻抗实部是电阻,虚部是电抗,即感抗减容抗。
功率实部是有功功率,虚部是无功功率。
6. 振荡信号的虚部起啥作用 振荡信号与周期信号有啥区别
实部代表信号增长或者衰减的速度,虚部代表信号振荡的频率。
振荡信号与周期信号有本质区别啊,振荡信号有增幅、减幅、等幅,也分正弦波振荡,非正弦波振荡,构成电路更大差别,找本模电复习下这块
7. 为什么折射率具有虚部和实部,数学意义和物理意义是什么
复折射率可以表示为,实部表示介质对电磁波的色散,虚部表示介质对电磁波的吸收。假设一单色平面电磁波,真空中其电场为现在进入到该介质中传播,波矢k就会发生变化,变成nk。此时,,很明显引入了一指数衰减因子,则影响了该单色波的传播速度。注意到、是频率相关的,若是入射电磁波是多种频率的平面波叠加而成的,则不同频率成份的波的衰减因子和传播速度都不一样,由此还可以得到介质的吸收谱与色散关系。(而且,复折射率实部与虚部并不是相互独立的,它们之间满足k-k关系,通过测量吸收谱就可以计算出色散曲线。) 电磁波在介质中传播,就会发生相互作用。电磁波的介质的作用是将介质极化,而被极化介质又会影响电磁波,对电磁波的作用为色散和吸收(或增益),复折射率表征了介质对电磁波作用的属性。 为了定量的描述介质的复折射率,尽管现在发展了多种理论模型,但是都有其局限性,毕竟介质的材料结构种类庞杂。作为一种简单且有助理解的例子,介绍一种电磁波射入稀薄轻体中的情形,这在一些电磁学教材中也都有。在没有外场的情况下,气体的正负电中心是重合的;当外场入射时,正负电中心分离,形成偶极子,由于外场是交变的,偶极子将会在外场下做受迫振荡,且由于电子质量远小于正电中心得质量,可以认为电子在振荡。电子距离正点中心距离为x,满足:解得,显然,x是一个复数了。相应的极化强度(N是电子体密度,e是元电荷电量),同时,,,,由此可以得到,(以上假设电子只有一个固有频率,而实际上电子有多个对应于不同能级激发态的固有频率,是每个处在频率振荡的原子数的概率分布,原文链接:https://www.hu.com/question/41352548/answer/95389656)
8. 频率的定义和物理意义
频率的物理意义和定义分别什么
频率,是单位时间内完成振动的次数,是描述振动物体往复运动频繁程度的量,常用符号f或v表示,单位为秒-1.为了纪念德国物理学家赫兹的贡献,人们把频率的单位命名为赫兹,简称“赫”
频率的定义
物质在1s内完成周期性变化的次数叫做频率,常用f表示。
为了纪念德国物理学家赫兹的贡献,人们把频率的单位命名为赫兹,简称“赫”,符号为HZ。
频率,是时间内完成周期性变化的次数,是描述周期运动频繁程度的量,常用符号f或ν表示,单位为秒分之一,符号为s-1。
交流电的频率是[1] 指它单位时间内周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz),与周期成倒数关系。日常生活中的交流电的频率一般为50Hz或60Hz,而无线电技术中涉及的交流电频率一般较大,达到千赫兹(KHz)甚至兆赫兹(MHz)的度量。
单位
物理中频率的基本单位是赫兹(Hz),简称赫,也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)或吉赫(GHz)做单位。1kHz=1000Hz,1MHz=1000000Hz,1GHz=1000MHz。
文章转自网络
9. 信号与系统中的虚指信号具体到物理学上是什么样子的信号那个虚数部分代表的物理意义是什么求解释。
学习信号与系统非常重要的就是要学习好频域的概念,比如给你一个正弦信号,他的频域是什么样子的,那么方法就是对时间信号做傅里叶变换。下图截至傅里叶变换表。
那么,时间信号的物理意义很明确,但是某些时间函数的频域确是有虚数。虚数可以这么理解:幅度×e^角度。角度是相移的概念。因为根据傅里叶变换性质,频域×e^角度等于时域按时轴平移。
另外,有时工程应用中,我们采集的信号是频域数据,而调制解调后得到原时间信号,比如收看无线电视信号,电视天线接收的其实是调制后的频域信号,是有虚数。有时就算没有虚数部分,工程师也会强行添加一个虚数信号,为了还原时间信号方便。这时你可以理解成加了一个信号通道。
10. 波函数的实部和虚部分别具有怎样的物理意义
一个物理量存在实部和虚部说明它除了有数值的大小外,还有相位的先后。波函数是波,自然有要用相位去描述,比如波函数的解里同时有cosX,sinX,用复数来的话就直接用e^(iX)表示。虚部一般是用来简化方程的,数学辅助量,真要有意义,只能说它代表相位的变化,实部就代表了波函数的空间分布