相位是什么

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5 个回答
MyLife

个人认为通常说的“相位”是一个相对量,单说一个信号的相位是没有意义的,要说就要对比2个或更多的信号的相位。

此时对“相位”最直观的理解可以是:多人赛跑时,

如大家在同一条直线上起跑,那么大家的相位就是一样的。

如大家起跑的位置有前有后,那么大家的相位就是不一样的。

相位就是“相对的位置”。

带殇的微微笑

谢谢邀请!

大家都提到了,相位发生在周期性的运动之中。相位最直接的理解是角度。这个角度存在于匀速圆周运动之中。

根据傅立叶变换,任何一个周期性运动都可以分解为一系列简谐运动的合成。最简单的简谐运动就是弹簧振子:一个弹簧连接一个小球的往复运动。

为了描述这个运动,我们可以把它类比为一个逆时针的匀速圆周运动的水平分量。

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例如:一个质点1在A到G之间做简谐运动,而另一个质点2在它下方做逆时针的匀速圆周运动, 当质点1从右侧振幅点A运动到左侧振幅点G(上图左),然后又从G回到A(上图右),从而完成一次全振动时,质点2恰好也刚好从圆的右端A’开始逆时针完成了一次圆周运动。不仅如此,如果每时每刻质点1和2都在一条竖直线上。我们就称质点1的简谐运动是质点2匀速圆周运动的投影。

实际上这种做法的确是可以的,我们略去中间的证明过程,而是仔细说一下这种方法对相位的理解。

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假设某个时刻, 简谐运动的物体位于P点,对应匀速圆周运动上的小球位于图中P’点,它与圆心的连线OP’与水平向右方向夹角为θ,那么这个θ就称为相位角或相位。

相位角会随着时间而发生变化。如果最初 t=0时θ=φ ,那么φ就称为初相位。随着P'点以角速度 ω 旋转,相位角会变为 θ=ωt+φ 。

这样,物体P'的水平坐标就可以求出来了, x=Acos(ωt+φ), 这也就是做简谐运动的质点P点的位移随时间的变化规律。

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通过这个例子可以说明:简谐运动的相位是类比了匀速圆周运动时的一个角度。这个角度随时间发生变化。物体的相位每变化2π,表示匀速圆周运动完成了一周,于是物体的振动也完成了一个周期。知道了相位,就可以确定这个物体此刻在振动中的位置;知道了两质点的相位差,就知道了两个质点运动时的步调关系。

综上,相位是将运动类比匀速圆周运动时的一个角度。

草木大大

1、一质点在圆周上逆时针做匀速圆周运动,问质点的轨迹是什么?

答:圆周。

2、质点运行一周之后,开始周期性的重复此运动,如何才能看清该质点的历史运动轨迹?

答:把历史轨迹平铺到时间轴上,也就是把一次次重复的圆用时间拉开。好了,现在得到什么轨迹?正是正弦函数。

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相位,对质点运动照相,得到该质点该时刻的“相”。这就是相位。回到三角函数也即圆函数,如何描述质点圆周运动时某一时刻的位置?答对它照相,也就是它的相位即可表示。

冲锋枪手的复生

这个属于用熟了自然就懂了的概念,对于希望形象理解的题主,我暂且把知识背景定为高中,不知是否合适?

相位存在于周期性现象的描述中,类似于振动,交流电,波动等等。在这些现象中,三角函数、特别是正余弦函数扮演着重要角色。这两种函数的图像是易于想象的波浪状,其横轴x可以看成某种位置;又因为周期性的关系,需要给这种位置一个特殊的名字,叫做相位。总的来说,可以把相位想象成横坐标,只不过这个横坐标是和正弦函数绑定的。

我们经常用到的是相位差,因为作为位置,初始点总可以任意选。这个概念之所以重要,是因为我们经常想把几个正弦函数加起来,比如和声或者传感器的电信号处理,这时候如果正弦函数有相位差,结果会非常不同。现在我们拿两个正弦函数,他们是同频率的,分别与两个横坐标绑定。直接加起来,我们会得到一个增强幅度的正弦函数,但如果把其中一个的横坐标移动一下,就会发现幅度增强变小了,甚至可以互相抵消而消失。

前面说过,相位是存在于周期性现象中的,所以也可以用其他办法来想象,比如对于时钟,相位就是时针的位置,而北京时间和伦敦时间就有一个固定的相位差;或者大姨妈,(理想状态下)相当于周期性的脉冲,相位就是日子,而小红和小花就有一个(可能)固定的相位差。

以上,相位能挖掘的东西不多,用多了就熟了,不必太在意。

期青

相位(phase)是对于一个波,特定的时刻在它循环中的位置:一种它是否在波峰、波谷或它们之间的某点的标度。相位描述信号波形变化的度量,通常以度 (角度)作为单位,也称作相角。 当信号波形以周期的方式变化,波形循环一周即为360°

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  • 徐坤 提出于 2020-06-08 00:43:50
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