¿Cuál es el significado físico de la energía de una señal? ¿Es igual al cuadrado de la magnitud?

La importancia de la energía de una señal se puede entender mejor cuando examinamos una clase específica de señales, es decir, señales de audio. Digamos que tenemos una señal de audio [matemática] x (t) [/ matemática] que se reproduce a través de un altavoz con resistencia [matemática] R [/ matemática] (suponga una resistencia ideal). Cuando se reproduce una señal de sonido a través de un altavoz, se aplica un voltaje proporcional al valor de la señal a través del altavoz. Por lo tanto, en cualquier instante, el voltaje a través del altavoz (ignorando la constante de escala) es,

[matemáticas] V_t = x (t) [/ matemáticas]

De la ley de Ohm, la corriente a través del altavoz está dada por

[matemáticas] I_t = \ frac {V_t} {R} = \ frac {x (t)} {R} [/ matemáticas]

Por lo tanto, la energía disipada por el hablante viene dada por

[matemáticas] E = \ int _ {- \ infty} ^ {\ infty} V_t I_t dt [/ math]

[matemáticas] = \ frac {1} {R} \ int _ {- \ infty} ^ {\ infty} x ^ 2 (t) dt [/ math]

[matemáticas] = \ frac {E_x} {R} [/ matemáticas]

donde [math] E_x [/ math] es la energía de la señal [math] x (t) [/ math].

Como puede ver, la energía de una señal puede considerarse como la energía disipada cuando se reproduce la señal a través de un altavoz ideal.

Gracias por el A2A.

En primer lugar, una señal que posee energía tiene el potencial de hacer trabajo: puede convertir esa energía en calor o simplemente pasar esa energía a otra cosa. La energía no se pierde, sigue siendo energía “potencial” o se transfiere a otra parte parcial o totalmente.

Cuando se toma energía de un objeto o un componente (como un inductor o condensador o resorte), la cantidad de energía tomada dividida por el tiempo transcurrido para tomar esa energía es la energía. Durante un largo período de tiempo, esto a menudo se llama “potencia promedio”

Por lo tanto, para que una señal que posee energía tenga potencia cero, supongo que se podría decir que no está perdiendo o ganando energía, es decir, está en equilibrio.

Por el contrario, si algo emite energía y todavía está en equilibrio energético, debe tener energía infinita.

También la energía de cualquier señal x (t) viene dada por,
El mod se toma para obtener la magnitud de las señales complejas.

El término “energía” o “potencia” de una señal históricamente se origina del uso de fuentes de voltaje para representar cantidades medidas. El término cuadrado es una métrica de tipo cuadrático medio de raíz: básicamente cuantifica los cambios en las oscilaciones positivas y negativas sin un sesgo excesivo. La energía eléctrica es proporcional al cuadrado del voltaje escalado por una constante (inversa de la impedancia), por lo que es de donde se originó toda la terminología de ‘potencia’.

El poder en realidad es solo una expresión que indica la contribución de una frecuencia (componente) a una señal. Entonces, la frecuencia con la mayor potencia es comúnmente el armónico principal, etc.

La capacidad de trabajo es poder. Está relacionado con el valor instantáneo de la señal. La energía es la capacidad total o potencial almacenada en la señal.