Параметры сигналов, их величины, размерность

 

Основными параметрами ЭК и сигналов являются: ток, напряжение, мощность, период (для синусоидального колебания) или период следования (для импульсной периодической последовательности), частота (для синусоидального колебания) или частота следования (для импульсной периодической последовательности), длительность импульса, фаза (табл. 3.1).

 

Таблица 3.1

Примеры наименований и обозначений параметров сигналов,

Их величин и размерностей

Наименование параметра	Обозна-чение параметра	Наименование величины параметра	Обозначение величины параметра	Размерность величины параметра	Обозначение размерности величины параметра
Ток	I	Величина (сила) тока	I или Ĩ	Ампер	А
Напряжение	U	Величина напряжения	U или Ũ	Вольт	В, V
Мощность	P	Величина мощности	P или P̃	Ватт	Вт. W
Период	T	Величина периода	T или T ̃	Секунда	с, s
Частота	F	Величина частоты	F или F ̃	Герц	Гц, Hz
Фаза	φ	Величина фазы	φ или φ̃	Градус (радиан)	°, рад, rad
Длительность импульса	τ	Величина длительности	τ или τ̃	Секунда	с, s

Ток — сила потока электрических зарядов.

Напряжение — разность потенциалов на заданном отрезке электрической цепи.

Мощность — работа, выполняемая ЭК в единицу времени.

Ток, напряжение или мощность также называют амплитудой ЭК.

Период или период следования — наименьшая длительности части ЭК, которая многократно в нем повторяется.

Частота или частота следования — количество периодов в единице времени.

Длительность импульса — интервала между передним и задним фронтами импульса.

Понятие фазы в самом широком смысле применимо к любому наблюдаемому процессу (изменение чего-либо во времени или пространстве) и обозначает одно из возможных его состояний. Так, термин «фазы Луны» применим к процессу изменения ее внешнего вида во времени, в связи с чем Луна имеет множество фаз (вариантов ее внешнего вида), среди которых при необходимости можно выделить четыре особых фазы: новолуние, полнолуние, правая четверть, левая четверть. Для обозначения фазам могут присваиваться определенные наименования, буквенные, цифровые или специальные знаки.

Величины фаз циклических процессов обозначают в круговых (угловых) градусах или радианах, так как циклический процесс условно можно изобразить движущимся по кругу и нанести на этот круг 360 равномерно распределенных рисок(делений) с значениями от 0 до 359 град. Такой круг далее будем называть круговой отсчетной шкалой, которую также применяют для отсчета направлений.

 

Основные формулы для сигналов

 

Главная (именная) формула для ЭК называется законом Ома:

U _В = I _А· R _Ом,                                   (3.1)

 

где R — величина сопротивления трассы прохождения ЭК (электрической цепи), измеряемая в омах (Ом).

В формулах всегда должна указываться размерность величин параметров, так как при других размерностях формула будет иметь другой вид (дополнительно в правой части формулы появляется величина десять в соответствующей степени). Если же в формуле размерности величин параметров не указываются, то подразумевается, что они соответствуют системе «СИ»:

P = IU;                                          (3.2)

         T = 1/ F.                                        (3.3)

 

Величины U и φ могут быть связаны соотношением, включающим функцию синуса:

  U = U _max·sin φ,                                 (3.4)

 

где U _max — максимальное значение амплитуды сигнала.

Описываемое такой функцией ЭК называют синусоидальным в связи с наличием в этой формуле знака синуса (sin).

Величина φ синусоидального ЭК может быть представлена функцией величины текущего времени (t):

 

φ _(рад) = 2π Ft или φ ° = 360º Ft = ω t,                   (3.5)

 

где ω — круговая частота(термин «частота» перешел от F, а «круговая» от 2π-окружность).

Подставив выражение (3.5) в соотношение (3.4), можно для синусоидального ЭК получить формулу

Ũ = U _max ·sin(ω t̃).                              (3.6)

 

Здесь переменная величина U ̃ представляет собой функциональную зависимости от переменной величины текущего времени t ̃.