사인파(사인파)

이 문서에서는 사인파가 무엇인지, 해당 매개변수가 무엇인지 설명합니다. 또한 사인파, 코사인파, 감쇠 사인파의 차이도 확인할 수 있습니다.

사인파란 무엇입니까?

정현파 또는 간단히 사인파 라고도 하는 사인파는 그래픽 표현 사인 함수와 동일한 파동입니다.

간단히 말하면, 사인파는 그 사이의 모든 값을 포함하여 최대값에서 최소값으로 진동하는 주기적인 파동입니다.

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사인파는 진동 시스템의 동작을 그래픽으로 표현하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 전기 공학에서 사인파는 교류를 나타내는 데 사용됩니다.

사인파의 특성

이제 사인파(또는 정현파)의 정의를 알았으니 이러한 유형의 파동의 특성이 무엇인지 살펴보겠습니다.

  • 사인파의 진동 주기는 파동의 두 등가 지점 사이에서 경과된 시간입니다. 따라서 사인파 대 시간을 그래프로 나타내면 해당 주기는 동일한 지점이 반복될 때까지 경과되는 시간입니다.

T=\text{Période}

  • 사인파의 주파수는 일정 기간 동안 파동이 만드는 진동 수입니다. 주기와 주파수는 곱셈의 역이므로 다음 방정식이 성립합니다.

f=\cfrac{1}{T}

  • 사인파의 각(또는 맥동) 주파수는 파동이 진동하는 속도입니다. 각주파수는 pi를 주기로 나눈 값과 같습니다.

\omega=\cfrac{2\cdot \pi}{T}=2\cdot \pi \cdot f

  • 사인파의 진폭은 파동의 최고점과 그래프의 수평축 사이의 수직 거리입니다.

A=\text{Amplitude}

  • 사인파의 초기 위상은 연구 중인 사인파가 사인 함수 그래프와 다른 라디안 단위의 각도입니다. 사인파가 가로축에서 시작하여 세로축의 양의 방향을 따라 이동하면 초기 위상이 0임을 의미합니다.

\varphi=\text{Phase initiale}

  • 사인파의 방정식을 사용 하면 그래프에서 이러한 파동을 시간의 함수로 표현할 수 있으므로 사인파의 공식은 다음과 같습니다.

y(t)=A\cdot\text{sin}(\omega t+\varphi )

정현파와 코사인

코사인 또는 코사인 이라고도 하는 코사인 파는 그래프가 코사인 함수 모양을 갖는 파동입니다.

그러나 코사인파는 사인파와 동일한 그래프를 가지지만 왼쪽으로 치우쳐 있습니다. 보다 정확하게는 코사인파는 사인파와 위상이 π/2 라디안 다릅니다.

따라서 코사인파가 사인파와 동일한 진폭과 맥동을 가지면 사인 방정식으로부터 코사인 방정식을 구할 수 있습니다. 이렇게 하려면 π/2 라디안의 초기 위상을 추가하기만 하면 됩니다.

\displaystyle A\cdot\text{cos}(\omega t)=A\cdot\text{sin}\left(\omega t+\frac{\pi}{2}\right)

감쇠된 사인파

마지막으로 감쇠 사인파가 무엇인지, 순수 사인파와의 차이점이 무엇인지 살펴보겠습니다.

감쇠 사인파는 시간이 지남에 따라 진폭이 0이 되는 사인파입니다.

따라서 감쇠된 사인파와 사인파의 차이점은 단순히 감쇠된 사인파의 진폭이 점진적으로 감소하는 반면 사인파는 진폭을 항상 일정하게 유지한다는 것입니다.

감쇠 사인파

감쇠된 사인파의 방정식은 사인파의 방정식과 매우 유사합니다. 단지 시간이 증가함에 따라 진폭을 감소시키는 지수 인자를 추가하면 됩니다.

y(t)=A\cdot e^{-\lambda t}\cdot\text{sin}(\omega t+\varphi )

금:

  • y(t)

    시간의 순간 진폭입니다

    t

    .

  • t

    특정한 순간이다.

  • A

    감쇠된 사인파의 초기 진폭입니다.

  • \lambda

    끊임없는 부패이다.

  • \omega

    감쇠된 정현파 맥동입니다.

  • \varphi

    파동의 초기 단계이다.

이러한 유형의 파동은 공급된 에너지보다 더 빨리 에너지를 잃는 전자 시스템을 나타내기 위해 엔지니어링에서 자주 사용됩니다.

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