Онлайн-симулятор фазовой интерференции позволяет рассчитывать суммарный сигнал и визуализировать сложение двух гармонических колебаний с разными амплитудами и фазами на фиксированной частоте 50 Гц.
Функции программы
- Регулировка амплитуды и фазового сдвига для каждого из двух сигналов.
- Построение временных осциллограмм исходных сигналов и их суммы.
- Отображение векторной диаграммы амплитуд и фаз сигналов на комплексной плоскости.
- Расчёт максимальной амплитуды суммы и угла её фазового сдвига.
Теоретические основы
Два гармонических сигнала можно представить как векторы:
𝐀₁ = A₁ · e^(j·φ₁), 𝐀₂ = A₂ · e^(j·φ₂)
Их сумма — вектор:
𝐀ₛ = 𝐀₁ + 𝐀₂ = A₁ · e^(j·φ₁) + A₂ · e^(j·φ₂)
Максимальная амплитуда суммы:
Aₛ = √[ (A₁·cosφ₁ + A₂·cosφ₂)² + (A₁·sinφ₁ + A₂·sinφ₂)² ]
Фазовый угол суммы:
φₛ = arctan [ (A₁·sinφ₁ + A₂·sinφ₂) / (A₁·cosφ₁ + A₂·cosφ₂) ]
Как пользоваться
- Задайте амплитуды и фазы для двух сигналов с помощью числовых полей или ползунков.
- Наблюдайте обновляющиеся графики временных форм сигналов и их суммы.
- Изучайте векторную диаграмму для понимания суммирования в комплексной плоскости.
- Смотрите численные значения максимальной амплитуды и фазы суммы ниже графиков.
| Сигнал | Ампл. | Фаза | Комментарий |
|---|---|---|---|
| Сигнал 1 | 1.0 | 0° | Опорный сигнал |
| Сигнал 2 | 1.0 | 90° | Фаза в 90° — сигналы в квадрате |
| Суммарный сигнал | 1.41 | 45° | Амплитуда √2, угол — средний |
| Сигнал 2 | 0.5 | 180° | Фаза противоположна, амплитуда меньше |
| Суммарный сигнал | 0.5 | 0° | Частичное гашение, амплитуда снижена |
| Сигнал 2 | 1.5 | -45° | Сигнал с большей амплитудой и отрицательной фазой |
| Суммарный сигнал | 2.28 | -20° | Суммарная амплитуда и смещение фазы |
Калькулятор полезен при анализе и настройке фазовых сдвигов в системах связи, электронике, акустике, электромагнитных волнах, где важно учитывать интерференцию и суммирование сигналов.
Обратите внимание, тут фиксированная частота 50 Гц, она выбрана для простоты визуализации и понимания фазосдвигания. Больше полезной информации по тематике можете посмотреть здесь.
