Синусова срещу квадратна вълна
Вълните са много важно явление, което се обсъжда във физиката. Синусоидалните и квадратните вълни са два вида вълни, които са много важни в редица области. Синусоидалните вълни са важни в области като електромагнетика, вълни и вибрации, модулация на сигнала и няколко други полета. Квадратната вълна е много важна в компютрите и други цифрови устройства, представянето на данни, комуникациите на данни и много други области. В тази статия ще обсъдим какво представляват синусоидите и квадратните вълни, как възникват, дефинициите на синусоидите и квадратните вълни, техните прилики и накрая разликата между синусоидалните и квадратните вълни.
Синусови вълни
За да разберем концепцията за синусоида, първо трябва да разберем концепцията за механичната вълна. Механичната вълна се причинява от всяка турбуленция в среда. Прости примери за механични вълни са звук, земетресения, океански вълни.
Вълната е метод за разпространение на енергия. Енергията, създадена в турбулентността, се разпространява от вълните. Синусоидалната вълна, известна просто като синусоидална вълна, е вълна, която осцилира според 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“.
Когато вълната се разпространява в пространството, енергията, която носи, също се разпространява. Тази енергия кара частиците по пътя да трептят. Може да се тълкува и обратното, тъй като енергията се разпространява чрез трептене на частици. Има два вида прогресивни вълни. А именно надлъжни вълни и напречни вълни.
В надлъжната вълна трептенията на частиците са успоредни на посоката на разпространение. Това не означава, че частиците се движат с вълната. Частиците осцилират само около фиксирана равновесна точка в пространството. При напречните вълни трептенията на частиците се извършват перпендикулярно на посоката на разпространение. Звуковите вълни се състоят само от надлъжни вълни, вълните на струната са напречни. Океанските вълни са комбинация от напречни вълни и надлъжни вълни.
Квадратни вълни
Правоъгълните вълни са много важни в компютрите и другите цифрови устройства. Правоъгълната 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 да се създаде квадратна вълна директно. Поредица от синусоиди се припокриват, за да се създаде квадратна вълна. Това е известно като трансформация на Фурие. Въпреки това е невъзможно да се създаде перфектна квадратна вълна, тъй като изисква безкрайно количество синусоиди.
Каква е разликата между синусоидални 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, за да бъдат припокрити.
• Възможно е да се направи перфектна синусоида, но е невъзможно да се създаде перфектна квадратна вълна.
