¿Por qué las ondas sinusoidales se usan con mayor frecuencia en muchas explicaciones, como la propagación de ondas, la teoría de redes, etc. ¿Por qué no otras señales?

Permítanme dar una perspectiva de transmisión en sistemas de energía

El seno es la única onda que no cambia su forma cuando tiene que pasar por un circuito. La diferenciación del seno es un coseno que a su vez es un seno con un cambio de fase de 90 grados. Incluso después de la integración, es simplemente negativo del coseno.

dsin (x) / dx = cos (x)

Insin (x) .dx = -cos (x)

Agregue un valor de CC (constante) al seno, nuevamente es una onda sinusoidal. Multiplica o divide la onda sinusoidal con una constante, también es una onda sinusoidal.

Las líneas de transmisión completas se caracterizan por resistencia, inductancia y capacitancia.

v = L * (di / dt), i = (∫v.dt) / L

i = C * (dv / dt), v = (∫i.dt) / C.

Aunque existen diferenciales e integrales en las expresiones, las formas de los voltajes y las corrientes permanecerían inalteradas a menos que haya una inyección de armónicos en las líneas, lo cual es inevitable con todas las formas de onda.

En el negocio de la transmisión, los transformadores se utilizan esencialmente para tener transmisión de alto voltaje (para tener pérdidas de conducción más bajas) y controlar la magnitud del voltaje (el voltaje generado en la estación de energía es demasiado alto para operar electrodomésticos). El transformador no es más que bobinados en un material del núcleo que inherentemente hace que el transformador sea de naturaleza inductiva Entonces, si alguna onda cuadrada / triangular o cualquier otra onda se da como entrada al transformador, la forma original no se conserva en el lado de salida.

En las estaciones de generación, el voltaje generado es siempre una onda sinusoidal porque para la producción de fuerza electromotriz (EMF), el conductor debe moverse continuamente (leyes de Faraday) en campo magnético. Entonces, con limitaciones de espacio, el movimiento debe ser una rotación y, por lo tanto, el resultado físico de la forma del voltaje es sinusoidal.

En electrónica, casi todas las funciones de tiempo pueden representarse mediante términos seno y coseno utilizando la herramienta de análisis de Fourier. Esto facilita la conversión de tiempo a frecuencia y viceversa en aras del análisis del dominio del tiempo y del dominio de la frecuencia.

Como el voltaje generado es una onda sinusoidal, en el lado del consumidor, los dispositivos están diseñados para funcionar con voltaje sinusoidal. Por lo tanto, el voltaje generado debe transmitirse sin afectar la forma. Si el voltaje aplicado no es sinusoidal y, en caso afirmativo, se aplica una onda cuadrada, debido a la presencia de componentes armónicos, se producen más pérdidas y el aparato se calienta y se daña.

Con muchas razones, incluida la anterior, la onda sinusoidal es beneficiosa.

La respuesta es un poco difícil aquí, puede que no sean sinusoidales a primera vista, pero se pueden dividir en una suma de funciones sinusoidales. Busque la Teoría de Fourier para una mejor comprensión teórica o pregunte a un ingeniero en electrónica y comunicaciones, una parte importante de su estudio gira en torno a esta teoría, sus aplicaciones y cómo implementarlas físicamente.

No es un experto en el campo, tomó un curso de matemáticas y una pequeña parte de él necesitaba alguna aplicación de esta teoría.

PD: la teoría establece que todas las funciones pueden escribirse en forma de suma infinita de ondas sinusoidales

Bueno, las ondas electromagnéticas tienen una naturaleza sinosoidal. Las ondas sinusoidales tienen tres parámetros: su amplitud, fase y periodicidad. Lo que ocurre con esto es que puede generar ondas de cualquier naturaleza ( forma de onda ) agregando varias ondas sinusoidales de varios parámetros ( Serie Fourier ) y, por lo tanto, cualquier tipo de onda que observe en electrónica, señal de radio, etc. puede dividirse en ondas sinusoidales

Debido a que cualquier onda arbitraria se puede descomponer en una suma de ondas sinusoidales por la transformada de Fourier, por lo que comprender lo que hace cada onda sinusoidal componente y resumir las cosas da el efecto total.

Una onda sinusoidal es una forma de onda de amplitud constante de frecuencia única. Se puede recrear cualquier otra forma de onda combinando ondas sinusoidales de la amplitud, frecuencia y fase adecuadas.

Al observar algo así como una onda cuadrada, compuesta de ondas sinusoidales armónicas fundamentales y extrañas, como una serie de ondas sinusoidales, el análisis se simplifica enormemente.

La onda sinusoidal se usa porque los cálculos de los parámetros eléctricos son más fáciles con la cantidad de seno o coseno que con cualquier otra cantidad, ya sea triangular, rectangular o diente de sierra. Una razón más de su adopción es que la onda sinusoidal no cambia su forma con integración y diferenciación que no existe en el caso de otras cantidades.

No No es del todo necesario que todas las olas sean de naturaleza sinusoidal.
Hay muchas otras “formas” por ahí.
Hay formas de onda triangulares

También tenemos ondas cuadradas

También podemos tener algunos tipos especiales de olas como

Esta es la ecuación de y = 1 / (1 + x ^ 2)

Salud…

1. La onda sinusoidal es fácil de generar.
2. Menos o ningún armónico en comparación con la onda triangular o cuadrada.
3. La diferenciación o integración de seno también es seno (coseno = seno con algún cambio de fase) facilita el cálculo.

Creo que una mejor generalización es que existe una relación entre potencial y fuerza, y la transformación entre potencial a desplazamiento y desplazamiento a potencial es gradual.

Las ondas cuadradas son esencialmente un cambio entre estados. Entonces, para potenciales de onda física, no sucede a menos que estemos hablando de la fase de la onda.

Una bruja de angesi describe un impulso de impulso, no una onda.

espero que esto ayude

Nikola Tesla
* Los generadores producen ondas sinusoidales.
* Contiene solo una frecuencia.