Синусоида срещу квадратна вълна
Вълните са много важно явление, което се обсъжда във физиката. Синусоидите и квадратните вълни са два вида вълни, които са много важни в редица полета. Синусоидалните вълни са важни в области като електромагнетика, вълни и вибрации, модулация на сигнала и няколко други полета. Квадратната вълна е много важна в компютри и други цифрови устройства, представяне на данни, комуникация на данни и много други области. В тази статия ще обсъдим какво представляват синусоидалните и квадратните вълни, как са възникнали, определенията на синусоидалните и квадратните вълни, техните прилики и накрая разликата между синусоидалните вълни и квадратните вълни.
Синусоиди
За да разберем концепцията за синусоида, първо трябва да разберем концепцията за механичната вълна. Механична вълна се причинява от всякакви турбуленции в среда. Прости примери за механични вълни са звук, земетресения, океански вълни.
Вълната е метод за разпространение на енергия. Създадената в турбуленцията енергия се разпространява от вълните. Синусоидална вълна, известна просто като синусоида, е вълна, която се колебае съгласно уравнението y = A sin (ωt - kx). Това означава, че моментна снимка на частиците, засегнати от вълната в даден момент, ще покаже поведението на функцията „синус“.
Тъй като вълната се разпространява през пространството, енергията, която тя носи, също се разпространява. Тази енергия кара частиците по пътя да трептят. Може да се интерпретира и обратното, тъй като енергията се разпространява чрез трептене на частиците. Има два вида прогресивни вълни. А именно надлъжни и напречни вълни.
В надлъжна вълна трептенията на частиците са успоредни на посоката на разпространение. Това не означава, че частиците се движат с вълната. Частиците се колебаят само около фиксирана точка на равновесие в пространството. При напречните вълни трептенията на частиците се появяват перпендикулярно на посоката на разпространение. Звуковите вълни се състоят само от надлъжни вълни, вълните на струна са напречни. Океанските вълни са комбинация от напречни вълни и надлъжни вълни.
Квадратни вълни
Квадратните вълни са много важни в компютрите и други цифрови устройства. Квадратната вълна може да се разглежда като логическа функция. Тъй като квадратната вълна има само две състояния, тя е идеална за цифрова функция. Въпреки това е много трудно или невъзможно директно да се създаде квадратна вълна. Поредица от синусоиди се припокриват, за да се създаде квадратна вълна. Това е известно като преобразуване на Фурие. Невъзможно е обаче да се създаде перфектна квадратна вълна, тъй като изисква безкрайно количество синусоиди.
Каква е разликата между синусоида и квадратни вълни?
• Синусоидалните вълни се генерират в природата и могат лесно да бъдат възпроизведени ръчно. Квадратните вълни не се произвеждат естествено и изисква набор от синусоиди да бъдат припокрити.
• Възможно е да се направи перфектна синусоида, но е невъзможно да се създаде перфектна квадратна вълна.
