介绍
术语“谐波”与波形的基本频率有关。在了解谐波之前,我们应该是众福的一些波形的概念。让我们讨论主题自然频率和强制频率。
自然频率
当一个物体在没有任何外力作用的情况下自由振动时,这种振动称为“自然振动”。自然振动发生的频率称为“自然频率”。
迫使频率
当通过施加外部周期性力而振荡时,振动被称为“强制振动”。强制振动的频率称为“强制频率”。
进步的浪潮
当波在媒体中连续向前移动时不被路径中的任何点反射,它被称为“渐进波”。
站立的波浪
当相同频率和幅度的两个渐进波穿过相反方向的介质时,它们是超级施加的。超级施加的波被称为“常设波”。在常驻波浪中,我们发现节点和抗氨基。
基波频率
它被定义为周期性波形的最低频率。它通常表示为'f'。换句话说,振动物体的最低谐振频率被称为“基频”。
什么是谐波?
谐波是频率,其是基频的整数倍数。对物体的强制共振振动产生产生驻波。在固有频率,它形成了常设波纹。这些模式在特定频率下创建,它们称为“谐波频率”或“谐波”。
在谐波频率下由波形产生的声音非常清晰,并且在其他频率下,我们得到噪音,并且听不到透明波浪声。
谐波可能以任何形状波形形成,但主要发生在正弦波中。通过加入谐波频率来构造非正弦波形状,如三角形和锯齿波形式。“谐波”一词通常用于描述由正弦波称为“噪声”的不同不可取的频率引起的扭曲。
在每一个和声中,我们找到两个位置,它们是节点和反节点。
节点
节点是似乎沿着媒体仍然站立的点。他们没有流离失所。所以它们被称为也称为节点的点。
antinode.
在两点之间有最大位移的粒子。这两点是节点。这里一个节点是正的,另一个是负的。节点和腹点如下图所示。
节点和抗体以波形出现。所以波浪在它们中具有谐波频率。基频是谐波中最小的频率。因此,它们之间只有一个反节点发生。腹点位于两个节点的中间。由此我们可以说吉他弦产生最长的波长和最低的频率。
任何仪器产生的最低频率都称为基频。这也称为波浪的“第一次谐波”。用基本频率的话语,可以说谐波是基频的整数倍数。
例如:f,2f,3f,4f等都是谐波。
由于多个基本频率的整数,我们将有n个谐波,如1次谐波,第二次谐波,第3次谐波等......
第一次谐波
正如我们之前讨论的那样,基本频率也称为第一次谐波。在第一次谐波中,我们有两个节点和一个反对数。
二次谐波
第二次谐波由3个节点和两个抗氨基序组成。如果我们在第一次谐波的两个节点之间设置节点,我们可以具有第二个谐波。在第一次谐波中,第二节点将在两个节点之间,首先和最后一个节点。
第三次谐波
对于第三次谐波,如果节点保持在拼写的两端,所得到的波形图案由四个节点和3个抗体组成。这意味着第三次谐波的波形具有完整的正弦波循环和一个半周期。该图如下所示。
通过观察上述讨论,我们可以说,抗蚀点的数量等于特定谐波的整数倍数。即,对于第一次谐波,我们有1个抗脉络,对于第二次谐波,我们有2个抗天生素等。
可以使用公式计算谐波频率
速度= x波段频率
v = n xλ.
nthharmonic = n x基频
如果我们知道波形的速度和波长,我们就可以计算谐波频率。波中有两种类型的谐波,它们是偶谐波和奇谐波。例如,一个两侧敞开的圆柱体会在偶谐和奇谐处振动,而一个两侧封闭的圆柱体只会在奇谐处振动。
谐波的特点
我们听到的大多数振荡是由谐波引起的。例如,音乐听起来像吉他,小提琴甚至人类的声音。谐波也称为谐波部分。谐波的特点取决于仪器或波形的振荡。
因此,通常振荡是制作谐波的原因。振荡器只是移动或振动仪器。部分谐波将产生比完整谐波的频率不同。但是,精确的谐波频率将由长长和薄的有线仪器产生。
它们只产生一种和声。出现在基频的多个整数处的频率称为谐波频率。
人类的耳朵并不清楚地听所有谐波。除了谐波频率之外的频率被称为Inharmonic频率。在这方面,许多谐波组合以形成声音。人类耳朵听起来可听到。
前任:第一个是,我们学校的钟声和教堂的钟声,我们经常看到。其次,古董唱歌碗是其他的例子,振动仅在谐波频率。谐波的另一个重要特性是,所有的谐波在基频处都是周期性的,那么谐波的和在基频处也是周期性的。
谐波和overtones.
高于基频的频率称为泛音。泛音通常存在于乐器中。过音取决于乐器的音调。由于音调将不同于一种乐器到其他,出现过音也将不同。通过混音,我们可以掌握乐器的基音。
观察由不同仪器,小提琴和钢琴产生的上述声音输出。它们具有相同的频率,所以它们具有相同的备注,他们的overones是不同的,最终他们的声音也不同。这意味着仪器的泛音可以影响其声音输出。小提琴的锯齿状波形表示锐利的声音,而钢琴会产生更靠近正弦波的更纯度的声音。
波长关系
为了得到长度和波长的关系,我们将再次看到所有的谐波。也就是第一,第二,第三次谐波。我们都知道正弦波的波长是λ。谐波也可以用正弦波表示。让我们计算
从第一次谐波
所以在第一次谐波中弦的两端是固定的它们被称为节点。当有振动时,金属丝就会上下移动,形成腹波。所以这个图形就像一个半正弦曲线。所以是1 / 2波长
来自二次谐波
在二次谐波中有两个波腹,所以有两个回路。从第一次谐波我们已经计算出一个环路等于半个波长。这里有两个循环,一个波长。
从第三次谐波
在三次谐波运动中,有三个循环,每个循环由一个半波长组成。所以所有三个循环和3/2的Lambda
从所有这些谐波中,我们可以说,对于第1次谐波我们有一个抗静脉,对于第二次谐波2抗腹炎,对于第三次谐波3抗腹。所以对于nth谐波有n antinode。
因此,通过派生我们得到的长度和波长关系的公式
L =波长的N / 2
同样,我们可以把这些公式写成如下所示
第1次谐波:L = 1/2-Lambda
二次谐波:2L=2/2-lambda
三次谐波:3L=3/2-lambda
如此对于nth谐波:nl = n / 2-lambda,其中'n'是一个整数。
谐波中的长度和波长关系以及下面的表格格式还给出了数学关系
L = n / 2(λ)
缺点的谐波
- 谐波会影响电力系统的性能。下面列出了谐波的缺点。
- 谐波会降低配电网的供电质量。它可能会造成一些负面影响。
- 谐波可能导致有效有效值电流增加,造成配电系统的功率损失。
- 三次谐波的累积增加将导致中性导体过载。
- 谐波将导致电信号的噪声水平增加。
- 谐波可以干扰电源电压,从而使它们是对敏感载荷的错误操作。
- Harmonicas导致通信线路和电话线中的干扰。
- 它们影响供应电感和功率因数电容器的电容电平之间的共振。
简而言之,在电力系统和远程通信系统中,谐波会引起以下误差。
- 设备加热
- 设备故障
- 设备故障
- 通信干扰
- 保险丝和断路器误操作
- 过程问题
- 加热导体。
谐波示例
我们已经知道我们在日常生活中遇到了许多谐波频率,在这里我们看到了一些谐波的例子
例子
许多振荡器,如采摘的吉他弦会在许多频率上振荡,但它们不是谐波,它们通常被称为部分谐波。因此,当我们服用长而薄的振荡器时,频率会发生谐波范围。要了解谐波发生的确切位置,主要是我们应该计算波形的基本频率。
让我们拿一个产生谐波频率的吉他字符串。然后保持弦末端连接并将其固定在吉他结构中。所以目的无法移动。所以我们已经知道谐波是通过驻波产生的。对于他们来说,有一个节点和antinode。
这里我们有两个端点是节因此有节也有腹节。所以有一个谐波频率。所以基频是最小的频率,因此它们之间有一个波腹。腹点位于两个节点的中间。由此我们可以说吉他弦产生最长的波长和最低的频率。
任何仪器产生的最低频率都称为基频。这也称为首先谐波。